2 godzin temu
Naukowcy z Uniwersytetu Cambridge zaprezentowali pół-sztuczny liść, który wykorzystuje światło słoneczne do przekształcania dwutlenku węgla w wartościowe substancje chemiczne stosowane w codziennych produktach. To całkiem nowa ścieżka do dekarbonizacji przemysłu chemicznego, który bazuje na surowcach kopalnych i odpowiada za 6 proc. emisji CO2.
Jest to urządzenie biohybrydowe łączące organiczne polimery wychwytujące światło z enzymami bakteryjnymi. Dzięki temu światło słoneczne, wodę i dwutlenek węgla przekształca w mrówczan, związek, który służy jako podstawa do produkcji leków, tworzyw sztucznych, kosmetyków i innych dóbr konsumpcyjnych. W przeciwieństwie do wcześniejszych prototypów sztucznych liści, które opierały się na toksycznych lub niestabilnych pochłaniaczach światła, nowy projekt unika szkodliwych półprzewodników, takich jak ołów, jednocześnie wykazując lepszą trwałość. Urządzenie działało nieprzerwanie przez ponad 24 godziny podczas testów, co stanowi ponad dwukrotność żywotności poprzednich wersji.
System integruje enzymy z bakterii redukujących siarczany z organicznymi półprzewodnikami, które są zarówno nietoksyczne, jak i wysoce konfigurowalne. To połączenie umożliwia urządzeniu działanie w prostych roztworach wodorowęglanów – podobnych do wody gazowanej – bez potrzeby niestabilnych dodatków chemicznych, które ograniczały poprzednie projekty. Wytworzony podczas eksperymentów mrówczan naukowcy wykorzystali w kolejnych reakcjach chemicznych do produkcji związków farmaceutycznych o wysokiej wydajności i czystości.
„Pokazaliśmy, iż można tworzyć urządzenia zasilane energią słoneczną, które są nie tylko wydajne i trwałe, ale także wolne od toksycznych lub niezrównoważonych komponentów” – zauważył prof. Erwin Reisner, który kierował badaniami. Zespół badawczy kontynuuje rozwój technologii w celu wydłużenia żywotności urządzeń i dostosowania ich do produkcji różnych rodzajów produktów chemicznych
