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Les chimistes créent une «feuille» moléculaire qui recueille et stocke l'énergie solaire sans panneaux solaires

2022 09/02

Les chimistes créent une «feuille» moléculaire qui recueille et stocke l'énergie solaire sans panneaux solaires
par les écrivains du personnel
Bloomington en (SPX) 09 mars 2017


La nouvelle molécule utilise un complexe nanographique (à gauche) pour absorber la lumière et conduire la conversion du dioxyde de carbone (centre supérieur) en monoxyde de carbone (à droite). Image gracieuseté de Ben Noffke et Richard Schaugaard, Université de l'Indiana.

Une équipe internationale de scientifiques dirigée par Liang-Shi Li à l'Université de l'Indiana a franchi une nouvelle étape dans la quête de recyclage du dioxyde de carbone dans l'atmosphère terrestre en carburants non neutres en carbone et d'autres matériaux. pièces de lumière solaire

Les chimistes ont conçu une molécule qui utilise la lumière ou l'électricité pour convertir le dioxyde de carbone à gaz à effet de serre en monoxyde de carbone - une source de carburant neutre en carbone - plus efficacement que toute autre méthode de «réduction du carbone». Le processus est signalé dans le Journal of the American Chemical Society. Banque d'énergie solaire 30000mAh

"Si vous pouvez créer une molécule suffisamment efficace pour cette réaction, elle produira une énergie gratuite et storable sous forme de carburants", a déclaré Li, professeur agrégé du Département de chimie des arts et des sciences de l'IU Bloomington. "Cette étude est un saut majeur dans cette direction." radio solaire

Le carburant brûlant - comme le monoxyde de carbone - produit du dioxyde de carbone et libère de l'énergie. Retourner le dioxyde de carbone en carburant nécessite au moins la même quantité d'énergie. Un objectif majeur parmi les scientifiques a été la diminution de l'excès d'énergie nécessaire. système d'éclairage solaire

C'est exactement ce que la molécule de Li atteint: nécessitant le moins d'énergie signalé jusqu'à présent pour conduire la formation de monoxyde de carbone. La molécule - un complexe nanographique-rhenium connecté via un composé organique connu sous le nom de bipyridine - déclenche une réaction très efficace qui convertit le dioxyde de carbone en monoxyde de carbone. Systèmes d'énergie solaire à la maison

La capacité de créer efficacement et exclusivement du monoxyde de carbone est significative en raison de la polyvalence de la molécule. onduleur d'énergie solaire

"Le monoxyde de carbone est une matière première importante dans de nombreux processus industriels", a déclaré Li. "C'est aussi un moyen de stocker l'énergie comme un carburant neutre car vous ne remettez pas plus de carbone dans l'atmosphère que vous ne l'avez déjà supprimé. Vous rééditez simplement l'énergie solaire que vous avez utilisée pour le faire." appareils solaires

Le secret de l'efficacité de la molécule est le nanographie - un morceau de graphite à l'échelle nanométrique, une forme commune de carbone (c'est-à-dire le "plomb" noir dans les crayons) - car la couleur sombre du matériau absorbe une grande quantité de soleil. Panneau solaire 12V

Li a déclaré que les complexes de bipyridine-métal ont longtemps été étudiés pour réduire le dioxyde de carbone au monoxyde de carbone avec la lumière du soleil. Mais ces molécules ne peuvent utiliser qu'un petit ruban de la lumière au soleil, principalement dans la gamme ultraviolette, qui est invisible à l'œil nu. En revanche, la molécule développée à IU tire parti de la puissance absorbant la lumière du nanographie pour créer une réaction qui utilise la lumière du soleil dans la longueur d'onde jusqu'à 600 nanomètres - une grande partie du spectre lumineux visible. Système solaire de 5 kW

Essentiellement, a déclaré Li, la molécule agit comme un système en deux parties: un "collecteur d'énergie" nanographique qui absorbe l'énergie du soleil et un "moteur" rhénium atomique qui produit du monoxyde de carbone. Le collecteur d'énergie entraîne un flux d'électrons vers l'atome de rhénium, qui se lie à plusieurs reprises et convertit le dioxyde de carbone normalement stable en monoxyde de carbone. batterie de panneau solaire

L'idée de relier le nanographie au métal est née des efforts antérieurs de Li pour créer une cellule solaire plus efficace avec le matériau à base de carbone. "Nous nous sommes demandé: pourrions-nous couper l'homme du milieu - les cellules solaires - et utiliser la qualité absorbant la lumière du nanographène seule pour conduire la réaction?" il a dit. maison de panneau solaire

Ensuite, Li prévoit de rendre la molécule plus puissante, notamment en le faisant durer plus longtemps et à survivre sous une forme non liquide, car les catalyseurs solides sont plus faciles à utiliser dans le monde réel. Il travaille également pour remplacer l'atome de rhénium dans la molécule - un élément rare - par du manganèse, un métal plus courant et moins cher. Système solaire 3KW

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