Ny teknologi omdanner sollys, vand og kuldioxid til acetat og oxygen til højværdibrændstoffer og kemikalier

Forskere har skabt en ny teknologi, der kan hjælpe med at tackle klimaændringer og adressere den globale energikrise.

Northumbria Universitys Dr. Shafeer Kalathil er blandt et team af akademikere bag projektet, som bruger en kemisk proces, der omdanner sollys, vand og kuldioxid til acetat og oxygen for at producere højværdibrændstoffer og kemikalier drevet af vedvarende energi.

Som en del af processen dyrkes bakterier på en syntetisk halvlederanordning kendt som en fotokatalysatorplade, hvilket betyder, at omdannelsen kan finde sted uden hjælp fra organiske tilsætningsstoffer, dannelse af toksiner eller brug af elektricitet.

Målet med projektet er at begrænse stigningen i atmosfærisk CO₂ niveauer, sikre tiltrængte grønne energiforsyninger og afhjælpe den globale afhængighed af fossile brændstoffer. Et papir, der beskriver resultaterne af holdets forskning, er blevet offentliggjort i Nature Catalysis .

Dr. Kalathil, vicekanslers seniorstipendiat, arbejder på projektet sammen med Erwin Reisner, professor i energi og bæredygtighed ved University of Cambridge, Dr. Qian Wang, lektor ved Nagoya University i Japan og partnere fra Newcastle University.

Dr. Kalathil siger, at "adskillige hændelser har demonstreret den globale energiforsynings skrøbelighed, såsom de seneste kraftigt stigende gaspriser i Storbritannien, udbruddet af konflikter og borgerkrige i Mellemøsten og den økologiske og humanitære trussel om en nuklear nedsmeltning i Fukushima , Japan. Søgen efter alternative energikilder er derfor af stor global betydning."

"Vores forskning adresserer direkte den globale energikrise og klimaændringer, som nutidens samfund står over for. Vi er nødt til at udvikle nye teknologier for at løse disse store udfordringer uden yderligere at forurene den planet, vi lever på."

"Der er sket en stigning i elproduktion fra vedvarende kilder som vind og sol, men disse er intermitterende i naturen. For at udfylde hullet, når vinden ikke blæser eller solen ikke skinner, har vi brug for teknologier, der kan skabe lagerbare brændstoffer og bæredygtige kemikalier. Vores forskning adresserer denne udfordring direkte."

"Ud over at sikre yderligere tiltrængte energiforsyninger kan vores bæredygtige teknologi reducere drivhusgasemissioner og spille en nøglerolle i den globale indsats for at opnå netto nul."

Projektet blev støttet af midler fra European Research Council, UK Research and Innovation og Research Englands Expanding Excellence in England Fund, som støtter videregående uddannelsesforskningsenheder og -afdelinger til at udvide og øge deres aktivitet. Research England-tilskuddet blev sikret via Hub for Biotechnology in the Built Environment (HBBE), et fælles initiativ mellem Northumbria og Newcastle University, som har modtaget i alt £8 millioner fra Research England til at udføre projektarbejde. HBBE blev lanceret i august 2019 og udvikler bioteknologier til at skabe miljøvenlige bygninger, der kan metabolisere affald, reducere forurening, generere bæredygtig energi og forbedre menneskers sundhed og velvære.

Dr. Kalathil, som er stærkt involveret i HBBE, siger, at "målene med HBBE passer med det, vi forsøger at opnå med vores forskning - at adressere de vigtigste miljøproblemer, som vores samfund står over for i dag og i fremtiden. Dette nye felt forskning repræsenterer en tværfaglig tilgang, der kombinerer styrkerne ved mikrober, syntetiske materialer og analytiske teknikker til kemisk omdannelse og giver en fremragende platform til at producere højværdi, miljøvenlige brændstoffer og kemikalier i stor skala. Vi er allerede i diskussioner med internationale kemikalier. producenter og kosmetikproducenter, og det ultimative mål er at udvikle vores teknologi i kommerciel skala." + Udforsk yderligere

Brintproduktionspolitik afgørende for netto-nul-emissioner