• Tudomány

Üzemanyagot állít elő a mesterséges levél

Szén-dioxidból és napfényből képes különféle üzemanyagokat előállítani a mesterségesen létrehozott levél-utánzat.

Fotó: Wikimedia Commons

Fotó: Wikimedia Commons

Kutatók azt állítják, hogy olyan mesterséges levelet fejlesztettek ki, amely szén-dioxidból üzemanyagot, akár metánt vagy benzint tud termelni. A kutatócsoport szerint ez óriási lépés abba az irányba, hogy megújuló energiaforrásból, napfényből készült üzemanyagot használjunk mindenhez a ház fűtésétől az autózásig, anélkül, hogy az üvegházhatást növelő gázokat bocsátanánk ki.

A nagy áttörést a Berkeley Egyetem Nanotudományi Intézetében érték el, Peidong Yang vezetésével. A folyamat a természetes fotoszintézisre épül, ahol is a vizet és a szén-dioxidot cukorrá – azaz egy organikus üzemanyaggá – alakítják a növények. Ezek után már csak egy kis csavart kell végrehajtani: szintetikus fotoszintézissel lehetségessé válhat egy sor más terméket is előállítani.

Azért, hogy mindezt bizonyítsák, a kutatócsapat elérte, hogy az általuk létrehozott rendszer cukor helyett metánt állítson elő a szén-dioxidból. A felszerelésük működéséhez félvezető nanodrótokat és baktériumokat használtak. Nem organikus katalizátorokkal a vízből hidrogént választottak ki, amelyet aztán élő sejtek arra használtak, hogy segítségével a szén-dioxidot kémiai anyagokká – ez esetben metánná – alakítsák.

"Abban már jók vagyunk, hogy a fényből hatékonyan generáljunk elektronokat, de a kémiai szintézis a múltban mindig a rendszereink teljesítőképességének végét jelezte"- mondta Yang a nagy áttöréssel kapcsolatban. "Ennek a kísérletnek az egyik célja az volt, hogy megmutassuk: sikeresen tudjuk kombinálni a bakteriális katalizátorokat és a félvezető technológiát. Így megérthetjük, hogyan működik a valóban szintetikus fotoszintézis, és optimalizálni is tudjuk majd a rendszert."

Egy hasonló rendszer, amelyet szintén Yang és a munkatársai terveztek még az év elején, már képes volt butanolt is előállítani, amely a benzin egyik alkotóeleme. Legközelebb azzal próbálkoznak, hogy egy teljesen szintetikus rendszert hozzanak létre, amelyhez már baktériumokra sem lesz szükség. A rendszer a természetből merít majd példát: igyekszik lemásolni a fotoszintézist, hogy végül aztán annyi folyékony üzemanyagot termelhessenek, amennyi akár hónapokig vagy évekig is kitart.

"Nem arról van szó, hogy szó szerint vagy átvitt értelemben utánozni akarjuk a természetet"- mondta ugyanebben a beszélgetésben Ted Sargent, a Torontói Egyetem Alkalmazott Tudományi és Mérnöki Szakának kutató dékán-helyettese. "Sokkal inkább arról, hogy megtanuljuk a természet irányelveit követni. Felfedezzük a szabályokat, amelyek alapján a természet olyannyira hatékonyan találja meg a maga katalizátorait, majd ezeket a tapasztalatokat arra használjuk, hogy mérnöki értelemben jobb megoldásokat hozzunk létre."

Tehát egyelőre még nem tartunk ott, hogy mesterséges levelekből facsarhassuk az üzemanyagot a kocsinkhoz, vagy azzal fűtsük a házat. De az új eredmények komoly lépést jelenthetnek ebben az irányban.

Forrás: IFL Science

Top 0