Новая разработка ученых обещает бесплатное топливо и электричество в каждый дом

Обеспечить выработку топлива и электричества для каждого домохозяйства за счет использования всегда имеющихся в наличии, да и к тому же бесплатных воздуха, солнца и воды обещает химик Эрвин Рейснер.

Ученый изобрел генератор, использующий в качестве сырья углекислый газ и солнечную энергию. Потенциально применение такой системы может стать целесообразным и для крупномасштабных промышленных предприятий. Технология Рейснера базируется на процессах расщепления воды и углекислого газа под воздействием солнечной энергии, в результате которых образуется водород и синтез-газ, который и может выступать в качестве основного теплоносителя, к примеру, в отопительных котлах. Но этим возможности его применения не ограничиваются. Превращенный в жидкие углеводороды, он способен выполнять функции топлива для автомобиля или сырья для химической промышленности. Что касается водорода, то он может выступать в роли универсального топлива, применяемого при производстве электроэнергии посредством топливных элементов.

Основой инновационной технологии исследовательской группы Рейснера стали природные процессы использования микроорганизмами в качестве биологических катализаторов ферментов гидрогеназы, способных к производству водорода из воды. Создав аналогичную синтетическую молекулу, отличающуюся стабильностью и способностью к имитации активности гидрогеназ, специалисты добились того, что новому катализатору для генерации водорода не требуется дорогостоящей платины, а для использования пригодны и более распространенные и дешевые металлы, такие как кобальт, железо и никель.

Первые удачные результаты в разработке новой технологии были достигнуты учеными еще в прошлом году. Исследователи продемонстрировали наглядный метод производства водорода путем смешивания синтетического катализатора с красителем, поглощающим свет и воду. В итоге была получена реакция с выделением водорода прямо на открытом воздухе. А недавно ученым удалось добиться нового успеха. Как известно, природные гидрогеназы получают электроны из внешней среды. Без электронов синтетическая альтернатива фермента или гидрогеназа работать не могут. Так вот специалисты, снова позаимствовав идеи у природы, решили и эту проблему. Используя растительный белок PSII, захватывающий фотоны солнечного света и использующий их для возбуждения электронов для производства кислорода из воды, ученые создали комплекс из белка и синтетического катализатора, которые в природе никогда вместе не встречаются, но по методу Рейснера работают сообща. Таким образом, для производства водородного топлива проводится искусственный метаболический процесс с участием солнечного света.

В связи с тем, что размеры синтетических катализаторов гораздо меньше их биологических аналогов, их можно сконцентрировать на основе твердой поверхности. Иначе говоря, появилась возможность создания компактных генераторов топлива, способных к производству энергии и топлива. Более того, инновационная технология потенциально способна производить гигатонны топлива.

О внедрении новой разработки в ближайшее время речь не идет. По словам создателей, потребуется еще около 20 лет для того, чтобы изобретение действительно смогло произвести масштабные изменения в структуре современного топливно-энергетического комплекса. Огромным плюсом новой технологии является и тот факт, что реализация данного проекта не потребует изменений транспортной инфраструктуры, например не придется отказываться от двигателя внутреннего сгорания или модернизировать автозаправки. А коммунальную сферу ждут кардинальные изменения, итогом которых станет способность обеспечивать себя энергией и теплом самостоятельно.