• Gaits,
  • Karīna,
  • Вероника,
  • Владимир,
  • Евсей
Гороскоп
Поиск на VESTI.LV Поиск на VESTI.LVRSSFacebookЛента новостей
Люблю! Люблю!
«Сегодня» «Сегодня»
Reklama.lv Reklama.lv
Видео Видео
bb.lv bb.lv
Программа Программа


Гороскоп
Люблю! Люблю! «Сегодня» «Сегодня» Reklama.lv Reklama.lv Видео Видео bb.lv bb.lv Программа Программа


Американцы на пороге создания искусственного фотосинтеза

Размер текста Aa Aa
Техно / наука
Vesti.lv 22:14, 2 апреля, 2018

Американскими учеными реализован инновационный проект – построена установка, которая может осуществлять искусственный фотосинтез. Аппарат преобразовывает свет солнца в кислород и водород по подсмотренным у природы «технологиям». Овладев таким процессом и достигнув достаточного показателя КПД, можно будет использовать искусственный фотосинтез в создании систем возобновляемых энергетических источников, пишет innoros.ru.



«Зеленые растения содержат хлоропласты, которые и отвечают за процесс фотосинтеза. Искусственная система объединяет два полупроводниковых светопоглотителя, поверхностный слой для переноса заряда и разнесенных в пространстве катализаторов», — говорит руководитель проекта Ян Пэйдун, работающий в Нацлаборатории им.Лоуренса.

Кислород и углекислый газ – основные газы в атмосфере. Соотношение их очень важно для существующих на планете форм жизни. Кислород использует большинство живых организмов, чтобы дышать, а диоксид углерода при фотосинтезе перерабатывается, чтобы создать необходимую органику для растений, водорослей и цианобактерий.

Весь циркулирующий кислород в атмосфере в свое время появился именно благодаря процессу фотосинтеза. Такая атмосфера, которую ученые звучно называют “кислородная катастрофа”, изменила Землю. По нынешним теориям, сформировавшийся в виде защитного экрана озоновый слой, вкупе с кислородной атмосферой и позволил жизни выйти на сушу.

Сегодняшний уровень содержания диоксида углерода в атмосфере превышает условный допустимый уровень. Приборы, установленные около гавайского вулкана Мауна-Лоа, показали 400 долей этого газа на миллион. Точно такое же содержание углекислого газа было характерно для эпохи плиоцена — 5,5-2,5 миллиона лет назад.

Научное сообщество обеспокоено повышением уровня углекислого газа, ибо его концентрация может повлечь неконтролируемый нагрев поверхности земли, затем может последовать настоящий экологический коллапс и таяние ледников. Уже практически все ученые сошлись во мнении, что повышает содержание диоксида в атмосфере именно человеческая деятельность, сжигая ископаемое топливо.

Критическим показателем учеными называется концентрация диоксида углерода в 450 долей на миллион — после достижение этого порога можно ожидать запуска неконтролируемой цепной климатической реакции. Пока что сделанные людьми системы по искусственному фотосинтезу не достигают нужной мощности, чтобы произвести значительные объемы нужных веществ, используя солнечный свет.

Однако первые результаты впечатляют. Американцам в лабораторных условиях удалось освоить расщепление воды с использованием солнечной энергии через создание древовидных нанопроводов, в состав которых входит кремний и титановый оксид. Такие структуры визуально похожи на технологический лес. Но именно древовидная система увеличивает эффективность работы аппарата. Такой вид позволяет наноструктурам сокращать отражение света и улучшать способность принимать его в больших количествах, за счет увеличения площади.

При фотосинтезе особые хлорофильные молекулы принимают энергию фотонов, которые являются стартерами химических процессов преобразования, вызывая отделение электронов. Такой процесс ведет к расщеплению молекул воды и свободных водорода и кислорода. Схема американских ученых задействует полупроводники диоксид титана и кремний, как фотокатоды выделяющие водород и производящие кислород.

Эффективность установки пока низкая. Лишь 0,12 процента солнечной энергии преобразуется в энергию химическую. Это, между прочим, допустимый рабочий показатель растений, но чтобы внедрить систему с коммерческой отдачей нужно большее КПД. Некоторые идеи по этому поводу уже имеются. Ученые хотят заменить диоксид титана на кремний.

Прошедшей зимой ученые из Великобритании создали водородно-генерирующую систему, которая позволяет используя солнечный свет, нанокристаллы и никелевый катализатор получить водородное топливо. Ученые утверждают, что ими используется самая работоспособная на сегодня схема, которая может выдавать водород в течение нескольких недель и эффективно конвертирует энергию солнца в водород.

Как приемники фотонов в этой установке используется селенид-кадмиевые точки (небольшие кусочки полупроводников, которые сохраняют свойства атома) могут принимать пару фотонов и скидывать электроны никелевому катализатору. Катализатор запускает процессы образования водных протонов и водорода.

Искусственный водород можно использовать как безуглеродное топливо для двигателей внутренного сгорания, использование которых и является одной из причин загрязнения воздуха и увеличения объема парниковых газов.

Локальные установки по искусственному фотосинтезу уже создаются. Они могут эффективно использоваться в небольших помещениях. В конце прошлого года Panasonic продемонстрировала системы искусственного фотосинтеза комнатного типа, чтобы удалять из помещения углекислый газ. Разработчиками использовались нитридные полупроводники и металлические катализаторы, которые преобразовывали диоксид углерода в кислород, воду, сахар и углеводы.

Прикладная эволюция таких технологических решений очевидна. Можно интегрировать подобные устройства с уже работающими в гелиоэнергетике решениями. Можно добавлять такие элементы и к солнечным батарям.

Фотосинтез в дальнейшем может распространиться невероятно широко — начиная бесплатными и вечными источниками энергии, заканчивая, фантастическим пока, терраформированием планет.

Читать все комментарии (0)

Читать все комментарии

Добавить комментарий

Анонимные комментарии

Добавить

Ответить

Анонимные комментарии

Добавить


Также в категории

Читайте также

В мире В Мюнхене осквернили могилу Бандеры

Генконсульство Украины в Мюнхене обратилось в полицию с просьбой отреагировать на публикацию видео в YouTube, где с креста над могилой Бандеры срывают флаг Украины.

Наша Латвия На судне Tallink нашли труп молодой женщины; задержан ее муж

В понедельник вечером на судне Tallink, которое курсирует между Финляндией и Швецией, нашли мертвой молодую женщину. Для выяснения обстоятельства произошедшего полиция задержала в порту Турку ее мужа.

Политика Политолог: старые партии показывают, что новая коалиция не будет долгосрочной

В данный момент в процессе переговоров о формировании правительства партии знакомятся друг с другом, поэтому нельзя сказать, что процесс зашел в тупик, сказал агентству ЛЕТА политолог Филипп Раевский.

Lifenews Трамп назвал порноактрису «лошадью»

Президент США оскорбил порноактрису Сторми Дэниэлс после того, как суд отклонил ее иск о клевете. Комментируя решение суда, Дональд Трамп написал твит, в котором назвал женщину «лошадью» и «полной мошенницей». Адвокат актрисы, в свою очередь, заявил в своем твиттере, что Трамп — это позор для страны.

Спорт «Амур» обыграл рижское «Динамо» в гостях благодаря единственной шайбе

В рамках регулярного чемпионата КХЛ «Амур» одержал выездную победу над рижским «Динамо».

Люблю! Семь признаков нервного срыва

Если вы постоянно нервничаете, стали плохо спать, с трудом принимаетесь за дела, часто срываетесь на крик, не стоит отмахиваться от проблем. Это не пройдет само собой. Важно вовремя заметить признаки эмоционального и психического выгорания, чтобы не скатиться в тяжелую депрессию.

Lifenews От Чаксте до победы над Россией: 100 лет Латвии уместили в небольшой ролик

Режиссер Юрис Курсиетис в сотрудничестве с банком Citadele снял четырехминутное видео о самых важных моментах в истории Латвии, пишет Mixnews.lv

Lifenews Американский рэпер снял клип с голой «Меланией Трамп»

Женщина, похожая на жену президента США Меланию Трамп, устроила стриптиз и начала танцевать на столе перед рэпером T. I. в Овальном кабинете Белого дома.

Lifenews Голодовка довела Олега Сенцова до реанимации

Осужденный за терроризм украинский режиссер Олег Сенцов находится в реанимации больницы города Лабытнанги после 145 дней голодовки. Об этом его сестра Наталия Каплан сообщила украинскому телеканалу «24».