В Швеции создан молекулярный катализатор, способный быстро выделять из воды кислород, что всегда являлось бутылочным горлышком «искусственного фотосинтеза». Результаты работы, представленные в журнале Nature Chemistry, несомненно, являются очень весомым вкладом в будущее солнечной энергетики и топливных элементов.
Группа учёных из Королевского технологического института в Стокгольме (Швеция) первой продемонстрировала скорость конверсии солнечной энергии, сравнимую со скоростью природного фотосинтеза, установив своеобразный (негласный) мировой рекорд.
Над «искусственным фотосинтезом» вот уже тридцать лет бьются научные группы из Европы, США и Японии, но пока без особого успеха. До сегодняшнего дня никому не удавалось предложить катализатор, который может быстро окислять воду под действием солнечного света.
Молекулярный катализатор, разработанный шведскими специалистами, настолько стремителен, что позволяет получать скорость, превосходящую 300 оборотов (полных каталитических циклов) в секунду, тогда как скорость природного фотосинтеза лежит в пределах от 100 до 400 циклов в секунду. Так что это действительно мировой рекорд и явный прорыв в области молекулярных катализаторов «искусственного фотосинтеза», что позволяет надеяться на скорое практическое применение.
По словам самих учёных, сейчас уже можно говорить о создании мощностей большой площади по производству водорода в пустыне Сахара, где явный переизбыток солнечного света при нулевой стоимости земли.
Каталитический цикл с участием нового катализатора, где церий используется в качестве коокислителя.
Кажется, наконец-то найден недостающий фрагмент, способный связать воедино сразу три самых перспективных (но по одиночке до идеала никак не дотягивающих) направления: солнечные батареи (аккумулирование солнечной энергии), искусственный фотосинтез (запасание солнечной энергии) и топливные элементы на водороде (использование аккумулированной солнечной энергии в безуглеродном процессе, восстанавливающем воду).
Подробности проведённого исследования и все его результаты представлены в статье, опубликованной в журнале Nature Chemistry.
Подготовлено по материалам Cordis.