Os Químicos no University Of California, San Diego demonstraram a possibilidade de explorar a luz solar para transformar um gás de estufa em um produto útil.
Muitos Enterram actividades da Semana desenharão a atenção à concentração crescente de dióxido de carbono na atmosfera e o impacto resultante no clima global. Agora Clifford Kubiak, professor da química e a bioquímica, e seu aluno diplomado Aaron Sathrum desenvolveu um dispositivo do protótipo que pudesse capturar a energia do sol, converte-o à energia elétrica e “rache” o dióxido de carbono no monóxido de carbono (CO) e no oxigênio.
Porque seu dispositivo não é aperfeiçoado ainda, ainda precisam de entrar a energia adicional para que o processo trabalhe. Contudo, esperam que seus resultados, que apresentaram na reunião do mês passado da Sociedade de Produto Químico Americano, desenharão a atenção à promessa da aproximação.
“Para cada menção do CO2 que racha, há mais de 100 artigos na água de rachadura para produzir o hidrogênio, contudo usos de rachadura do CO2 acima de mais o que você quer pôr um dente,” de Kubiak explicado. “Igualmente produz CO, um produto químico industrial importante, que seja produzido normalmente do gás natural. Assim com CO2 rachá-lo pode salvar o combustível, produzir um produto químico útil e reduzir um gás de estufa.”
Embora o monóxido de carbono seja venenoso, é procurado altamente em seguida. Milhões de libras dele são usados todos os anos para fabricar os produtos químicos que incluem detergentes e plásticos. Pode igualmente ser convertido no combustível líquido.
“A tecnologia para converter o monóxido de carbono no combustível líquido realizou-se em torno de uns muitos tempos,” disse Kubiak. “Foram inventados em Alemanha nos anos 20. Os E.U. estavam muito interessados na tecnologia durante a crise de energia dos anos 70, mas quando a crise de energia terminou o interesse perdido povos. Agora as coisas têm o círculo completo vindo porque os preços de combustível de aumentação o fazem economicamente competitivo para converter o CO no combustível.”
O dispositivo projetado por Kubiak e por Sathrum rachar o dióxido de carbono utiliza um semicondutor e duas camadas finas de catalizadores. Racha o dióxido de carbono para gerar o monóxido e o oxigênio de carbono em um processo da três-etapa. A primeira etapa é a captação de fotão da energia solar pelo semicondutor. A segunda etapa é a conversão da energia óptica na energia elétrica pelo semicondutor. A terceira etapa é o desenvolvimento da energia elétrica aos catalizadores. Os catalizadores convertem o dióxido de carbono ao monóxido de carbono em um lado do dispositivo e ao oxigênio no outro lado.
Porque os elétrons são passados ao redor nestas reacções, um tipo especial de catalizador que possa converter a energia elétrica à energia química é Pesquisadores exigidos no laboratório de Kubiak criou uma grande molécula com os três átomos do níquel em seu coração que provou ser um catalizador eficaz para este processo.
Escolher o semicondutor direito é igualmente crítica a fazer a rachadura do dióxido de carbono prática diz os pesquisadores. Os Semicondutores têm as faixas da energia a que os elétrons são limitados. A Luz Solar faz com que os elétrons pulem de uma faixa ao seguinte criando um potencial de energia elétrica A diferença da energia entre as faixas? a diferença de faixa? determina quanto energia solar será absorvida e quanto energia elétrica é gerada.
Kubiak e Sathrum usaram inicialmente um semicondutor do silicone para testar os méritos de seu dispositivo porque o silicone é bem examinado. Contudo, o silicone absorve na escala infravermelha e os pesquisadores dizem que é “demasiado wimpy” fornecer bastante energia. A conversão da luz solar pelo silicone fornecido sobre a metade da energia necessário para rachar o dióxido de carbono, e a reacção trabalharam se os pesquisadores forneceram a outra metade da energia necessário.
Estão construindo agora o dispositivo usando um semicondutor do gálio-fosforeto. Tem duas vezes a diferença de faixa do silicone e absorve uma luz visível mais energética. Conseqüentemente, prevêem que absorverá a quantidade óptima de energia do sol para conduzir a rachadura catalítica do dióxido de carbono.
“Este projecto reune muitas partes científicas do enigma,” disse Sathrum. “Um bit do trabalho foi feito Bastante em cada parte, mas toma mais ciência para engrená-los junto todos. Trazer todas as partes é junto a parte do problema que nós somos focalizados sobre.”