Американські вчені навчилися перетворювати воду на паливо

Дослідники під керівництвом Єльського університету розробили пристрій, який перетворює вуглекислий газ і воду на метанол — рідке паливо та важливий компонент хімічної промисловості. Принцип роботи системи нагадує фотосинтез рослин: вона використовує енергію сонця для хімічної переробки CO₂, але замість органічних речовин виробляє готове паливо. На створення повністю автономного прототипу пішло близько п’яти років.

Ключова перевага технології над традиційними сонячними панелями — пристрій не генерує електрику, а одразу виробляє рідке паливо. Метанол можна зберігати місяцями, транспортувати наявною інфраструктурою та застосовувати там, де використання акумуляторів ускладнене. Фахівці також розглядають метанол як перспективне паливо для суднобудування та окремих енергетичних установок.

Серце пристрою — спеціальний каталізатор, здатний перетворювати CO₂ безпосередньо на метанол. Попередні розробки подібного типу, як правило, зупинялися на простіших продуктах реакції — наприклад, чадному газі. Нова система виконує значно складнішу хімічну реакцію та дає на виході речовину з набагато вищою практичною цінністю.

Другий ключовий елемент конструкції — кремнієвий фотоелектрод, що поглинає сонячне випромінювання та забезпечує енергією весь процес. Його поверхня вкрита безліччю мікроскопічних структур, які підвищують ефективність поглинання світла та збільшують продуктивність установки. Саме поєднання каталізатора та фотоелектрода дозволило досягти автономної роботи без підключення до електромережі.

Автори визнають: до промислового впровадження технології ще далеко. Потрібно підвищити довговічність системи та знизити вартість виробництва. Втім, навіть на рівні прототипу пристрій вже показав себе одним із найефективніших у своєму класі.

У перспективі подібні установки можуть застосовуватися для утилізації викидів CO₂ на електростанціях та промислових підприємствах. Замість того щоб потрапляти в атмосферу, вуглекислий газ перетворюватиметься на корисне паливо — і знижуватиме екологічне навантаження, і створюватиме додаткове джерело енергії.