N°45
19 марта 2009
Время новостей ИД "Время"
Издательство "Время"
Время новостей
  //  Архив   //  поиск  
 ВЕСЬ НОМЕР
 ПЕРВАЯ ПОЛОСА
 ПОЛИТИКА И ЭКОНОМИКА
 ОБЩЕСТВО
 ПРОИСШЕСТВИЯ
 ЗАГРАНИЦА
 НАУКА
 БИЗНЕС И ФИНАНСЫ
 КУЛЬТУРА
 СПОРТ
 КРОМЕ ТОГО
  ТЕМЫ НОМЕРА  
  АРХИВ  
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031     
  ПОИСК  
  ПЕРСОНЫ НОМЕРА  
  • //  19.03.2009
Энергия искусственного листа
Ученые на пороге овладения секретами фотосинтеза

версия для печати
Американские исследователи сделали очень большой шаг к достижению очень важной цели -- к овладению искусственным аналогом фотосинтеза, суть которого состоит в том, что зеленые растения превращают энергию солнечного света в электрохимическую. При помощи искусственного фотосинтеза можно будет получать дешевое топливо из двуокиси углерода и воды.

Энергия, полученная путем искусственного фотосинтеза, будет экологически чистой. В отличие от угля и нефти ее использование не будет способствовать глобальному потеплению.

Идея искусственного фотосинтеза заключается в усовершенствовании процесса естественного фотосинтеза, в котором участвуют зеленые растения и определенные бактерии. Хайнц Фрай и Фенг Джао, исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, намерены создать аналог живого листа.

«Фотоокисление молекул воды, при котором они распадаются на кислород и ионы водорода, -- говорит Фрай, -- является одной из двух главных реакций системы искусственного фотосинтеза. При этом образуются электроны, необходимые для превращения двуокиси углерода в энергию. Для эффективного фотоокисления требуется катализатор. Он должен эффективно использовать солнечный свет. Наше открытие состоит в том, что мы применяем кластеры нанокристаллов оксида кобальта, которые и достаточно эффективны. К тому же они прочные, т.е. у них большой срок службы. Еще один немаловажный плюс -- то, что оксид кобальта в природе встречается в избытке. В общем, эти кристаллы идеально удовлетворяют всем требованиям искусственного фотосинтеза».

Сначала Фрай с Джао пришли к выводу, что на роль катализатора подходит оксид иридия, но иридий, к сожалению, один из самых редких металлов на нашей планете и поэтому не годится к применению в промышленных масштабах. Ученым требовался металл не менее эффективный, но более распространенный.

В зеленых растениях фотоокисление молекул воды проходит в комплексе протеинов, который называется фотосистема II. Катализатором в ней служат содержащие марганец ферменты. Комплексы, созданные по образцу и подобию фотосистемы II на базе марганца, тоже дали неплохие результаты, но оказались нерастворимыми в воде и непрочными.

В поисках полностью неорганического катализатора, который бы растворялся в воде и был прочен, Фрай и Джао решили попробовать оксид кобальта, широко применяемый в промышленности как катализатор.

Отдельные частички оксида кобальта разочаровали американских ученых своей неэффективностью, но свойства кластеров наночастиц оказались намного выше. Путем экспериментов удалось определить и самый эффективный размер кластеров, имеющих форму шара, -- 35 нанометров в диаметре.

Сейчас Фрай и Джао стараются разобраться, почему кластеры нанокристаллов оксида кобальта обладают именно такими свойствами, чтобы попытаться найти еще более эффективные катализаторы из оксидов других металлов. На следующем этапе проведение реакции окисления воды уже в системе искусственного листа.

«Эффективность, скорость и размеры кластеров оксида кобальта вполне сравнимы с фотосистемой II, -- утверждает Хайнц Фрай. -- Мы считаем, что получили очень многообещающий каталитический компонент для создания надежной системы по превращению солнечной энергии в электрохимическую».
Захар РАДОВ




реклама

  ТАКЖЕ В РУБРИКЕ  
  • //  19.03.2009
Ученые на пороге овладения секретами фотосинтеза
Американские исследователи сделали очень большой шаг к достижению очень важной цели -- к овладению искусственным аналогом фотосинтеза, суть которого состоит в том, что зеленые растения превращают энергию солнечного света в электрохимическую... >>
  • //  19.03.2009
Повышение уровня кислотности морей и океанов несет смертельную угрозу морской фауне
Стремительный рост содержания углекислого газа в морской воде угрожает многим видам морских животных. Это предупреждение можно было услышать в выступлениях практически всех участников конгресса по изменениям в климате, который прошел в Копенгагене... >>
  • //  19.03.2009
Исследователи научились «читать» воспоминания
Ученые из центра Wellcome Trust, при университетском колледже Лондона утверждают, что наши воспоминания записываются в регулярном, а не хаотическом порядке... >>
  БЕЗ КОМMЕНТАРИЕВ  
Реклама