Корпорация Toshiba анонсировала разработку новой технологии, которая использует солнечную энергию для генерации углеродных соединений из углекислого газа и воды, в том числе для получения ценного химического сырья или топлива. Свою новинку Toshiba представила в рамках Международной конференции ICARP2014 в Японии.
Концентрация углекислого газа в атмосфере продолжает расти, что является одной из причин глобального потепления. В то же время повышается интерес к перспективным возобновляемым источникам энергии. Для решения обеих проблем предлагается искусственный фотосинтез, который использует солнечную энергию для получения полезных углеродных соединений и в то же время утилизирует углекислый газ, отмечают в компании.
Toshiba разработала собственную технологию искусственного фотосинтеза, которая преобразовывает энергию из углекислого газа с эффективностью 1,5%, передает 3DNews. Это самый высокий показатель в отрасли, уверяют разработчики. Солнечный свет преобразовывает углекислый газ с водой в окись углерода (углеродный монооксид), который является источником для производства метанола (он в свою очередь может в некоторых случаях заменить бензин, а также использоваться в качестве сырья в производстве разнообразных продуктов, таких как клеи, медикаменты, пластиковые бутылки).
Особенностью разработки Toshiba является использование золотого катализатора и нанотехнологий (структур наномасштаба). Центральной проблемой исследования является изучение производственных условий для получения золотого нанокатализатора нанометрового масштаба, что позволит увеличить активную площадь, которая используется для преобразования углекислого газа в моноокись углерода.
В разработке Toshiba итогом фотосинтетической реакции воды (H2O) и углекислого газа (CO2) является окись углерода (CO), компонент для получения так называемого "синтез-газа" (смеси CO и H2). Обогатив синтез-газ водородом, можно получить метанол (метиловый спирт), пишет CNews.
Производство метанола само по себе не является новостью. Это вещество широко применяется как сырье в современной химической промышленности (в частности, для производства формальдегидных смол и пластиков). Кроме того, существуют работающие на метаноле двигатели внутреннего сгорания и топливные элементы для автомобилей и электроники.
Технология, предложенная японцами, призвана исключить из цепочки производства метанола одно дорогостоящее и энергозатратное звено - производство CO, в котором напрямую используется природный газ (метан).
Теоретически, полагают в Toshiba, ее фотосинтез поможет решить проблемы как растущей концентрации углекислого газа в атмосфере, так и возможного исчерпания ископаемого топлива.
В химическом реакторе Toshiba для преобразования воды и углекислоты в метанол применена золотая каталитическая решетка с наноразмерными ячейками. Как замечает компания в своем сообщении, целью ее дальнейших исследований станет повышение эффективности фотосинтеза за счет увеличения активности катализатора. Компания надеется обеспечить практическую реализацию своей технологии в 2020-х.
