芝加哥伊利诺斯大学的研究人员设计了一种可能改变游戏规则的太阳能电池的廉价而有效的大气中的二氧化碳直接转换成可用碳氢燃料,只用了太阳光的能量。
这一发现由美国国家科学基金会和美国能源署资助,发表在的7月29日科学杂志。专利申请已提交。
不同于传统的太阳能电池,其将太阳光转换成电能必须存储在重的电池,新的设备基本上实现植物的工作,大气中的二氧化碳转化成燃料,一次解决两个重要问题。这种“人造树叶”的太阳能发电场可以减少显著金额从大气中的碳和高效地生产高能量的燃料。
“新的太阳能电池不是光伏发电 – 而是光合作用,”UIC机械和工业工程的助理教授和资深作者阿明萨利希-Khojin在研究报告说。
“相反,从化石燃料的温室气体不可持续的单程路线生产能源,我们现在可以将利用太阳光逆转这一过程并回收大气中的碳燃料,”他说。
该转换二氧化碳成碳的可燃形式的化学反应被称为还原反应,氧化或燃烧的反应与之相反。工程师们以前一直在探索不同的催化剂带动二氧化碳减排,但到目前为止这样的反应一直效率低下,而且依靠昂贵的贵金属如白银,萨利希-Khojin说。
萨利希-Khojin和他的同事们集中在一个称为过渡金属二硫属化物纳米结构的化合物家族- 或TMDCs – 作为催化剂,以一种非常规的离子液体作为两室,三电极电化学电池内的电解质配对它们。
他们研究几种催化剂的竟然是最好的二硒化钨纳米片。
“新的催化剂较为活跃; 更能够打破二氧化碳的化学键,“UIC博士后研究员穆罕默德·阿萨迪,科学论文第一作者说。
事实上,他说,新的催化剂比贵金属催化剂快1000倍 – 和更便宜的20倍左右。
(原文地址:httpss://news.uic.edu/breakthrough-solar-cell-captures-co2-and-sunlight-produces-burnable-fuel)