Mesterséges fotoszintézis a Nap erejének tízszeresével
A napfény illetve az UV-fény számos kémiai folyamatot indíthat el és segíthet. Nemrég írtunk arról, hogyan használható a fény a szennyvíztisztításban a szennyező anyagok lebontására, de más kémiai reakciók is előidézhetők vele. A Szegedi Tudományegyetem (SZTE) kutatói Janáky Csaba vezetésével azt vizságálják, hogy hogyan hasznosítható a “mesterséges fotoszintézis” a vegyiparban.
Számos kémiai anyag költséghatékonyabban állítható elő elektrokémiai úton, különösen, ha napenergia felhasználásával, és ipari szempontból kevésbé hasznos, nagy mennyiségben keletkező melléktermék átalakításával történik.
A napenergia kémiai energiává való átalakításának három nagy csoportja létezik. A skála egyik szélén áll a természetes fotoszintézis, a másikon pedig az, amikor napelemmel termelnek áramot, amivel különböző elektrokémiai folyamatokat hajtanak végre. A kettő között félúton vannak a fotoelektrokémiai módszerek, ezekben is félvezetőt alkalmaznak, mint a napelemeknél, de nem áramot termelnek vele, hanem azt érik el, hogy intenzív megvilágítás hatására a fotoszintézishez hasonló kémiai reakciók játszódjanak le a felületén.
A biodízelgyártás melléktermékét alakították át
A szegedi szakemberek – köztük a cikk első szerzője, Balog Ádám – két és fél éves úttörő kutatásukban két nagy értékű elektrokémiai folyamatot párosítottak egymással. Egy saját fejlesztésű elektrokémiai cellában a Nap fényerősségét tízszeresen meghaladó megvilágítással fotoelektrokémiai úton alakították át hasznos nyersanyagokká a biodízelgyártás melléktermékét, a glicerint, valamint ugyanabban a cellában szén-monoxiddá redukálták a szén-dioxidot.
A kutatók az elektrokémiai cella kialakítása során arra törekedtek, hogy az anódon és a katódon végbemenő két reakciót térben elkülönítsék egymástól, valamint az átalakítani kívánt glicerin oldatát folyamatosan áramoltatva táplálják be a cellába. Így nem utólag kell szétválasztani a két elektródon képződő termékeket, hanem ezek akár egyből fel is használhatók.
Felhasználható anyagok keletkeztek
A glicerinoxidáció különféle termékeket, például hangyasavat, tejsavat, glicerin-aldehidet, dihidroxi-acetont eredményezhet, és ezek közül mindegyiknek megvan a maga piaca. Az ipari alkalmazhatóság érdekében a kutatás arra is kiterjedt, hogy a folyamat végén ne tíz komponensből álló keveréket kapjanak, hanem minél szelektívebben tudják létrehozni a termékek valamelyikét.
A szakemberek a jövőben arra törekszenek, hogy megsokszorozzák a megvilágítás erősségét. Folyamatban van egy nagyobb teljesítményű napfényszimulátor beszerzése, amivel már ötven Napnak megfelelő intenzitást is el tudnak érni.
Forrás: MTI, kép: Unsplash
Hozzászólásokhoz gördülj a kapcsolódók alá!
Kedves olvasó,
ha nem vagy még támogató, lépj be a Klubba ITT. Csupán havi két kiló kenyér áráért elérsz minden támogatói tartalmat. Alkalmi támogatásra Paypalon keresztül van lehetőség (kattints a kis gombra!).
Ha egyik mód sem megfelelő, de szeretnéd támogatni a Cenwebet és a rezervátumot, akkor keress minket mailben a centauri16@gmail.com címen. Segítségedet előre is köszönjük!
még több tudomány
