Kemianteollisuuden de-fossiloiminen aurinkovoimalla

Kemianteollisuus valmistaa satojatuhansia kemikaaleja ja muuntaa raaka-aineita – yleensä fossiilisia polttoaineita – hyödyllisiksi lopputuotteiksi. Kokonsa ja fossiilisten polttoaineiden käytön vuoksi kemianteollisuus on vastuussa noin 6 prosentista maailmanlaajuisista hiilidioksidipäästöistä.

Mutta Cambridgen yliopiston johdolla tutkijat kehittävät uusia menetelmiä, jotka voisivat jonain päivänä johtaa tämän tärkeän alan "de-fossiilisoitumiseen".

He ovat kehittäneet hybridilaitteen, joka yhdistää valoa kerääviä orgaanisia polymeerejä bakteerientsyymeihin muuntaakseen auringonvaloa, vettä ja hiilidioksidia formiaatiksi, polttoaineeksi, josta voi tuottaa erilaisia kemiallisia muutoksia.

Heidän ”puoliksi keinotekoinen lehtensä” jäljittelee fotosynteesiä: prosessia, jota kasvit käyttävät auringonvalon muuntamiseen energiaksi, eikä se vaadi ulkoista virtalähdettä. Toisin kuin aiemmat prototyypit, jotka usein perustuivat myrkyllisiin tai epävakaisiin valoa absorboiviin aineisiin, uusi biohybridimalli välttää myrkyllisiä puolijohteita, kestää pidempään ja voi toimia ilman lisäkemikaaleja, jotka aiemmin haittasivat tehokkuutta.

Testeissä tutkijat käyttivät auringonvaloa hiilidioksidin muuntamiseen formiaatiksi ja käyttivät sitä sitten suoraan domino-kemiallisessa reaktiossa tuottaakseen tärkeän lääkkeissä käytettävän yhdisteen korkealla saannolla ja puhtaudella.

Heidän tuloksensa merkitsevät ensimmäistä kertaa, kun orgaanisia puolijohteita on käytetty valoa keräävänä komponenttina tällaisessa biohybridilaitteessa, mikä avaa oven uudelle kestävien keinotekoisten lehtien perheelle.

”Olemme osoittaneet, että on mahdollista luoda aurinkoenergialla toimivia laitteita, jotka ovat paitsi tehokkaita ja kestäviä, myös vapaita myrkyllisistä tai kestämättömistä komponenteista”, Erwin Reisner sanoi. ”Tämä voisi olla perustavanlaatuinen alusta vihreiden polttoaineiden ja kemikaalien tuotannolle tulevaisuudessa – se on todellinen tilaisuus tehdä jännittävää ja tärkeää kemiaa.”

Aiheesta aiemmin:

Kupariset kukat kukkivat keinolehdillä

Hiilidioksidia polttoaineeksi tehokkaasti

Keinotekoinen fotokatalyysi orgaanisella puolijohteella