Солнечные батареи, дешево и эффективно преобразующие атмосферный углекислый газ в углеводородное топливо, разработали ученые университета штата Иллинойс в Чикаго (США). Это не фотоэлектрическое, а фотосинтетическое устройство. Оно использует энергию света и воду.

Как известно, за миллионы лет эволюции растения и цианобактерии научились захватывать фотоны солнечного света и использовать их энергию для сборки молекул питательных веществ. С химической точки зрения  этот процесс очень эффективен,  но при этом растения используют лишь 1-2% энергии солнечного излучения. В последние годы учёные неоднократно пытались «улучшить» КПД растений, меняя их геном, и создать более эффективный искусственный аналог фотосинтеза.

Американцы этот процесс довели до логического конца, создав такой катализатор, который использует энергию света для превращения молекул СО2 и воды в угарный газ (СО) и водород, из которых можно изготовлять метанол и другие виды горючих спиртов. Сердцем их «искусственного листа» является емкость, в которой содержится катализатор – диселенид вольфрама — в виде небольших чешуек, и особая ионная жидкость – 1-этил-3-метилимидазол тетрафторборат – способствующая разложению молекул СО2 на угарный газ и кислород, и использующая часть высвобожденной энергии для разложения воды на водород и кислород.

Энергия для этой системы вырабатывается небольшим набором солнечных батарей, которые преобразуют свет в движение электронов и заставляют катализатор разделять СО2 на О и СО. По словам учёных, их «лист» начинает работать уже при обычном солнечном освещении, и не требует концентрации света, как многие другие фоторасщепители воды и углекислоты.

Авторы изобретения добились того, пишет strf.ru, ссылаясь на публикацию в журнале Science, что их катализатор использует свыше 24% энергии света — гораздо выше, чем существующие аналоги. Такой показатель является важной вехой — он заметно выше отметки в 17% КПД, которую многие эксперты считают порогом коммерческой жизнеспособности для производства углеводородов «из воздуха», а не их извлечения из недр планеты. Благодаря этому общее КПД системы превышает 4,5%, что почти в два раза больше, чем у других «искусственных листьев».