研究人员已经开发出一种新型的太阳能电池,可以将二氧化碳转换成可用的碳氢化合物燃料只使用太阳光作为能源。

与传统的太阳能电池将太阳能转换为电能储存在电池,新的太阳能电池廉价、高效地将大气中二氧化碳直接转化成可用的燃料。

新设备的工作原理就像树木和植物,捕获和二氧化碳转换成糖储存能量。不像植物一样,使用催化剂生成糖,研究人员使用nanoflake钨联硒化物催化剂将二氧化碳转化为一氧化碳。

“在光合作用,树木需要能量从光、水和二氧化碳,以使他们的燃料;在我们的实验中,成分是一样的,但产品是不同的,”研究合著者拉里·柯蒂斯说。

可能改变游戏规则的系统可以解决关键问题与能源使用有关。新的太阳能电池生产使用高能量的燃料,这可能帮助解决的挑战与其他类型的燃烧碳氢化合物如石油、汽油和煤。

这些所谓的太阳能农场人造叶子还可以去除大量的温室气体二氧化碳在大气中显著推动全球变暖。

在植物中,将二氧化碳转化为糖的过程涉及到有机催化剂酶。寇蒂斯,化学家阿贡国家实验室的美国能源部,和他的同事们,然而,使用金属化合物叫做钨联硒化物作为催化剂能将二氧化碳转换成可用的燃料。

一氧化碳也是温室气体,但是科学家们已经找到一种方法,将其转换成可用的燃料甲醇等。将二氧化碳转化为可用的东西,另一方面,是更具挑战性,因为它相对化学稳定。

“二氧化碳的化学惰性呈现许多电化学、光化学转换过程效率低下,”研究人员在他们的研究报告,这是发表在《科学7月29日。

“我们报告一个过渡金属dichalcogenide nanoarchitecture催化二氧化碳电化学的一氧化碳(CO)在离子液体”。

系统包括一个反应在自然界发现的非常相似。人工叶转换光子,或包的光,对带负电荷的电子和带正电的空穴,彼此分开。洞与水分子反应时,质子和氧气分子。随着二氧化碳,然后,质子和电子的反应生成一氧化碳和水。