Ένα είδος αερίου που παράγεται αυτή τη στιγμή από ορυκτά καύσιμα μπορεί αντ'αυτού να παραχθεί από ένα τεχνητό «φύλλο», που χρησιμοποιεί μόνο φως, διοξείδιο του άνθρακα και νερό, οδηγώντας ενδεχομένως στη χρήση του για την ανάπτυξη ενός υγρού καυσίμου που θα μπορούσε να αποτελέσει εναλλακτική στη βενζίνη.
Επιστήμονες του University of Cambridge έδειξαν πως η συγκεκριμένη «carbon neutral» συσκευή μπορεί να παράγει απευθείας το συγκεκριμένο αέριο (syngas) με βιώσιμο και απλό τρόπο. Αντί να λειτουργεί με ορυκτά καύσιμα, το τεχνητό φύλλο λειτουργεί με φως, αν και συνεχίζει να είναι αποδοτικό τις πιο συννεφιασμένες ημέρες. Επίσης, αντίθετα με τις σημερινές βιομηχανικές διαδικασίες για την παραγωγή syngas, το φύλλο δεν απελευθερώνει επιπλέον διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.
Τα αποτελέσματα της εν λόγω έρευνας δημοσιεύτηκαν στο Nature Materials. Το syngas αυτή τη στιγμή φτιάχνεται από ένα μείγμα υδρογόνου και μονοξειδίου του άνθρακα και χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενός εύρους προϊόντων, όπως καυσίμων, φαρμάκων, πλαστικών και λιπασμάτων.
«Ίσως να μην έχετε ακούσει για το ίδιο το syngas, αλλά κάθε μέρα καταναλώνετε προϊόντα που δημιουργήθηκαν με αυτό. Το να είμαστε σε θέση να το παράγουμε με βιώσιμο τρόπο θα ήταν κρίσιμο βήμα για να κλείσει ο παγκόσμιος κύκλος του άνθρακα και να δημιουργηθεί μια βιώσιμη βιομηχανία χημικών και καυσίμων» είπε ο καθηγητής Έρβιν Ράισνερ, του τμήματος Χημείας του πανεπιστημίου, που δούλευε πάνω στο συγκεκριμένο αντικείμενο για επτά χρόνια.
Η συσκευή που δημιούργησαν ο Ράισνερ και οι συνάδελφοί του εμπνέεται από τη φωτοσύνθεση. Στο τεχνητό φύλλο, δύο απορροφητές φωτός, παρόμοια με τα μόρια στα φυτά που συλλέγουν φως, συνδυάζονται με έναν καταλύτη από κοβάλτιο. Όταν η συσκευή βυθίζεται σε νερό, ο ένας απορροφητής χρησιμοποιεί τον καταλύτη για την παραγωγή οξυγόνου. Ο άλλος πραγματοποιεί τη χημική αντίδραση που διασπά το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε μονοξείδιο του άνθρακα και υδρογόνο, σχηματίζοντας το μείγμα του syngas. Επιπρόσθετα, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι οι απορροφητές φωτός λειτουργούν ακόμα και σε χαμηλά επίπεδα φωτός, τις βροχερές ή συννεφιασμένες ημέρες.
«Αυτό σημαίνει πως δεν περιορίζεστε στη χρήση αυτής της τεχνολογίας μόνο σε θερμές χώρες, ή στη χρήση της μόνο κατά τους μήνες του καλοκαιριού», είπε ο Βέρτζιλ Αντρέι, first author του εν λόγω επιστημονικού άρθρου. «Θα μπορούσατε να τη χρησιμοποιείτε από την αυγή μέχρι το σούρουπο, οπουδήποτε στον κόσμο.
Και άλλες συσκευές- τεχνητά φύλλα έχουν αναπτυχθεί κατά καιρούς, αλλά συνήθως παράγουν μόνο υδρογόνο. Σύμφωνα με τους ερευνητές του Cambridge, ο λόγος που μπορούν να παράγουν syngas με βιώσιμο τρόπο είναι ο συνδυασμός υλικών και καταλυτών που χρησιμοποίησαν.
Οι ερευνητές αναζητούν τώρα τρόπους να χρησιμοποιήσουν την τεχνολογία αυτή για την παραγωγή ενός βιώσιμου υγρού καυσίμου- εναλλακτικής στη βενζίνη. Ήδη το syngas χρησιμοποιείται στην παραγωγή υγρών καυσίμων: «Αυτό που θα θέλαμε να κάνουμε μετά, αντί να φτιάχνουμε πρώτα syngas και μετά να το μετατρέπουμε σε υγρό καύσιμο, είναι να φτιάχνουμε το υγρό καύσιμο σε ένα βήμα, από διοξείδιο του άνθρακα και νερό» είπε ο Ράισνερ.
