يقوم الكيميائيون بإنشاء "ورقة" جزيئية تجمع وتخزن الطاقة الشمسية بدون ألواح شمسية

يستخدم الجزيء الجديد مجمع نانوغرافين (على اليسار) لامتصاص الضوء ودفع تحويل ثاني أكسيد الكربون (المركز العلوي) إلى أول أكسيد الكربون (على اليمين). الصورة مجاملة بن نوفك وريتشارد شوغارد ، جامعة إنديانا.

حقق فريق دولي من العلماء بقيادة ليانغ شي لي في جامعة إنديانا علامة فارقة جديدة في السعي لإعادة تدوير ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للأرض إلى الوقود المحايد للكربون وغيرها من المواد. أجزاء الضوء الشمسي

قام الكيميائيون بتصميم جزيء يستخدم الضوء أو الكهرباء لتحويل ثاني أكسيد الكربون غازات الدفيئة إلى أول أكسيد الكربون - مصدر وقود محايد الكربون - بشكل أكثر كفاءة من أي طريقة أخرى "للحد من الكربون". تم الإبلاغ عن العملية في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية. بنك الطاقة الشمسية 30000MAH

وقال لي ، أستاذ مشارك في كلية الكيمياء والعلوم: "إذا تمكنت من إنشاء جزيء فعال بما فيه الكفاية لهذا التفاعل ، فسوف ينتج طاقة مجانية وقاتلة في شكل الوقود". "هذه الدراسة هي قفزة كبيرة في هذا الاتجاه." الراديو الشمسي

الوقود المحترق - مثل أول أكسيد الكربون - ينتج ثاني أكسيد الكربون ويطلق الطاقة. يتطلب تحويل ثاني أكسيد الكربون مرة أخرى إلى الوقود نفس كمية الطاقة على الأقل. كان الهدف الرئيسي بين العلماء يقلل من الطاقة الزائدة اللازمة. نظام إضاءة المنازل الشمسية

هذا هو بالضبط ما يحققه جزيء Li: يتطلب أقل كمية من الطاقة التي تم الإبلاغ عنها حتى الآن في زيادة تكوين أول أكسيد الكربون. الجزيء - مجمع نانوغرافين -رينيوم متصل عبر مركب عضوي يعرف باسم bipyridine - يؤدي إلى تفاعل فعال للغاية يحول ثاني أكسيد الكربون إلى أول أكسيد الكربون. منزل أنظمة الطاقة الشمسية

القدرة على إنشاء أول أكسيد الكربون بكفاءة وحصرية مهمة بسبب براعة الجزيء. عاكس الطاقة الشمسية

وقال لي: "أول أكسيد الكربون هو مادة خام مهمة في الكثير من العمليات الصناعية". "إنها أيضًا وسيلة لتخزين الطاقة كوقود محايد للكربون لأنك لا تعيد المزيد من الكربون إلى الجو أكثر مما قمت بإزالته بالفعل. أنت ببساطة تعيد إطلاق الطاقة الشمسية التي استخدمتها في صنعها." الأجهزة الشمسية

السر لكفاءة الجزيء هو النانوغرافين - قطعة من الجرافيت على نطاق نانومتر ، وهو شكل شائع من الكربون (أي "الرصاص" الأسود في أقلام الرصاص) - لأن اللون الداكن للمواد يمتص كمية كبيرة من أشعة الشمس. 12V لوحة الطاقة الشمسية

قال لي إن مجمعات المعادن البيبريدين قد تمت دراستها منذ فترة طويلة لتقليل ثاني أكسيد الكربون إلى أول أكسيد الكربون بأشعة الشمس. لكن هذه الجزيئات يمكن أن تستخدم فقط شريحة صغيرة من الضوء في أشعة الشمس ، في المقام الأول في نطاق الأشعة فوق البنفسجية ، والتي لا تهدف إلى العين المجردة. في المقابل ، يستفيد الجزيء الذي تم تطويره في IU من قوة امتصاص الضوء من النانوغرافين لإنشاء رد فعل يستخدم أشعة الشمس في الطول الموجي يصل إلى 600 نانومتر - جزء كبير من طيف الضوء المرئي. نظام الطاقة الشمسية 5KW

في الأساس ، قال لي ، إن الجزيء يعمل كنظام من جزأين: "جامع الطاقة" الناناني الذي يمتص الطاقة من أشعة الشمس ومحرك "رينيوم" ذري ينتج أول أكسيد الكربون. يقوم جامع الطاقة بتدفق الإلكترونات إلى ذرة الرنيوم ، والتي تربطها مرارًا وتكرارًا وتحويل ثاني أكسيد الكربون المستقر عادة إلى أول أكسيد الكربون. بطارية لوحة الطاقة الشمسية

نشأت فكرة ربط النانوغرافين بالمعادن من جهود لي السابقة لإنشاء خلية شمسية أكثر كفاءة مع المواد القائمة على الكربون. "سألنا أنفسنا: هل يمكننا قطع الرجل الأوسط - الخلايا الشمسية - ونستخدم جودة امتصاص الضوء من النانوغرافين وحدها لدفع رد الفعل؟" هو قال. لوحة الطاقة الشمسية

بعد ذلك ، تخطط LI لجعل الجزيء أكثر قوة ، بما في ذلك جعله يستمر لفترة أطول والبقاء على قيد الحياة في شكل غير سائل ، نظرًا لأن المحفزات الصلبة أسهل في الاستخدام في العالم الحقيقي. كما أنه يعمل على استبدال ذرة الرينيوم في الجزيء - عنصر نادر - مع المنغنيز ، وهو معدن أكثر شيوعًا وأقل تكلفة. نظام الطاقة الشمسية 3KW

العاكس الشمسي بدون بطارية تم توفيرها بواسطة mtosolar