Китайские ученые разработали метод преобразования углекислого газа и воды в химические вещества, которые могут служить основой для
производства бензина, используя солнечную энергию и имитируя естественный процесс фотосинтеза растений. Это открытие может предложить более экологичный путь производства топлива для секторов, которые сложно электрифицировать, таких как авиация и морской транспорт.Команда из Китайской академии наук и Гонконгского университета науки и технологии опубликовала результаты своих исследований в рецензируемом журнале Nature Communications на прошлой неделе. Вдохновившись тем, как растения преобразуют солнечный свет, CO2 и воду в энергию, исследователи создали специализированный материал, который накапливает небольшие количества электрической энергии для эффективного управления химическими реакциями.
Как работает технология
В основе подхода лежит принцип работы пластохинона — молекулы в растениях, которая временно накапливает электроны в процессе естественного фотосинтеза. Учёные разработали материал на основе триоксида вольфрама, модифицированного серебром, который функционирует как «резервуар заряда» благодаря обратимым химическим превращениям под воздействием света.
В сочетании с катализаторами, преобразующими углекислый газ в различные химические вещества, система обеспечила производство монооксида углерода на солнечной энергии. Это промежуточное соединение затем может быть переработано в жидкие углеводороды, открывая потенциальный путь к устойчивым топливным альтернативам без необходимости коренной перестройки существующей энергетической инфраструктуры.
При использовании материала в сочетании с фталоцианином кобальта катализатор достиг скорости производства монооксида углерода примерно в 100 раз выше, чем при традиционных методах. Исследователи подчеркнули, что это демонстрирует «биоинспирированную стратегию резервуара заряда для эффективного фотовосстановления углекислого газа, предоставляя универсальный подход к производству солнечного топлива».
Значение для трудноподдающихся декарбонизации отраслей
Это достижение появляется в то время, когда отрасли по всему миру ищут альтернативы для секторов, где электрификация остается непрактичной. Авиация и морское судоходство, в частности, сталкиваются с трудностями при отказе от жидкого топлива из-за требований к энергетической плотности для дальних перевозок.
Китай уже активно инвестирует в развитие экологически чистого топлива. Национальное энергетическое управление объявило в ноябре 2025 года, что провинции должны использовать возобновляемую энергию для создания промышленных баз по производству устойчивого авиационного топлива и других зеленых видов топлива в рамках следующего пятилетнего плана. Этот подход, вдохновленный фотосинтезом, может дополнить эти усилия, преобразуя атмосферный CO2 непосредственно в пригодные для использования компоненты топлива.
Прорыв также следует за успешной демонстрацией Китаем искусственного фотосинтеза на борту космической станции «Тяньгун», где космонавты производили кислород и компоненты ракетного топлива из CO2 и воды, используя аналогичную концепцию.