Инженеры разработали «искусственные листья», которые могут поглощать больше СО2, чем настоящие

Растения — природные очистители воздуха. Они поглощают углекислый газ (CO₂) и с помощью фотосинтеза продуцируют кислород — и именно поэтому облесение и вырубка деревьев по всему миру считается одной из главных проблем. Для ее решения довольно необычный способ предложили сотрудники Университета Иллинойса в Чикаго (UIC): исследователи разработали искусственные листья, которые имитируют этот процесс, надеясь использовать их для борьбы с повышением уровня парниковых газов. Некоторые из этих разработок хорошо зарекомендовали себя в лабораторных условиях, но в естественную среду их удалось вывести только сейчас. 

По словам исследователя UIC Минеша Сингха (Meenesh Singh), проблема существующих искусственных листьев заключается в том, что они вытягивают чистый CO₂ из резервуаров под давлением в лаборатории, но в реальном мире они должны иметь возможность извлекать СО₂ из воздуха вокруг себя. В статье, опубликованной в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering, команда UIC описывает новый дизайн, предназначенный для наделения искусственных листьев такой способностью. 

Специалисты предлагают поместить искусственный лист в заполненную водой капсулу, построенную из полупроницаемой мембраны. Когда солнечный свет нагревает воду, она испаряется через мембрану. В то же время капсула будет всасывать углекислый газ. Искусственный лист внутри капсулы затем преобразует CO₂ в угарный газ (CO) и кислород. Первый может быть откачан из устройства и использован для создания синтетического топлива — от бензина до метанола, — в то время как последний может возвращаться обратно в окружающую среду.

«Благодаря внедрению традиционной технологии искусственного листа в эту специализированную мембрану, все устройство способно функционировать как естественный лист», — рассказывает Сингх в пресс-релизе, доступном на сайте университета.

Исследователи полагают, что искусственный лист, построенный по их конструкции, будет в 10 раз эффективнее преобразовывать CO₂ в топливо, чем натуральные листья. Они подсчитали, что 360 таких искусственных листьев — каждый длиною 1,7 метра и шириной 0,2 метра — будут ежедневно производить около полтонны СО, что могло бы использоваться в качестве основы для синтетического топлива. Распространение этих устройств на 500 квадратных метрах может снизить уровень CO₂ в воздухе в пределах 100 метров пространства на 10 процентов всего за день.

«В нашем концептуальном проекте используются легкодоступные материалы и технологии, а само изобретение может сыграть существенную роль в снижении выбросов парниковых газов в атмосферу», — уверен ученый.