Исследователи НИУ МИЭТ раскрыли метод, позволяющий производить метиловый спирт, альтернативное топливо, из углекислого газа, используя световые и электрические источники. Результаты их работы были опубликованы в журнале Current Applied Physics.
Разработка нового способа основана на применении уникальных материалов, которые способны преобразовывать солнечную энергию в «химическую». Этот метод оказывается в пять раз более эффективным по сравнению с уже существующими аналогами.
Ученые подчеркивают, что глобальное потепление Земли усугубляется увеличением выбросов углекислого газа, что приводит к ухудшению способности планеты перерабатывать его в кислород.
Андрей Тарасов, младший научный сотрудник НИЛ ФСПМ НИУ МИЭТ и один из авторов исследования, отметил важность фотокатализаторов для процесса превращения углекислого газа в другие вещества. Эти специальные материалы преобразуют световую энергию в химическую, необходимую для разрыва существующих связей и формирования новых. Для достижения максимальной эффективности реакции важно правильно подбирать свет, тепло, а также концентрацию воды и углекислого газа в окружающей среде.
В ходе исследования была разработана новая методика переработки углекислого газа с использованием нанонитей диоксида титана (TiO₂) и наночастиц серебра (Ag). Электрическое поле в сочетании со световой и тепловой энергией делает данный материал эффективным катализатором для реакции, в результате которой углекислый газ превращается в метанол. Этот спирт активно используется в химической промышленности и рассматривается как альтернатива традиционным углеводородным топлива.
«Мы использовали классический материал для ускорения фотокаталитических реакций — диоксид титана в форме нанонитей, который был дополнен наночастицами серебра. Эти частицы функционируют как пересадочные станции для электронов, что позволяет обмениваться ими между молекулами воды и углекислого газа, приводя к синтезу органических соединений», — пояснил Тарасов.
Лабораторные испытания нового метода переработки углекислого газа в водяных парах уже успешно завершены. В будущем ученые планируют создать реактор, который будет использовать солнечную энергию для преобразования водяного пара и углекислого газа в полезные продукты.
