Ученые создали автономный химический мини-завод на солнечной энергии

Исследователи разработали полностью рабочий автономный мини-реактор на солнечной энергии, который позволяет производить тонкодисперсные химикаты в удаленных уголках планеты.

Идея создания мини-завода возникла у команды Технологического университета Эйндховена еще пять лет назад после разработки концентратора солнечной энергии – листа прозрачного пластика с микроканалами, в которых происходит химический синтез. Далее ученые добавили в пластик специальные красители, превратив его в проводник и преобразователь света, направляющий лучи к каналам, и переводящий их в красный спектр.

Следующим шагом стало модернизация концентрация до уровня полноценного реактора. Для этого требовалась прокачка реакционной смеси исходных материалов и фотокатализатора через освещенные каналы. В данном случае функцию колб и сосудов для химического синтеза выполняют каналы. Эффективность преобразования обеспечивается проточностью и хорошим взаимодействием света с веществами.

Первый прототип реактора занимает площадь около 0,25 квадратных метров и способен работать полностью автономно на протяжении всего дня за счет солнечных батарей, питающих вспомогательные устройства. Для работы фотокатализатора фотоны с более высокой энергией, остальные (с длинами волн 600-1100 нм) преобразуются в электричество.

Во время испытаний команда успешно синтезировала ряд молекул, имеющих медицинское значение. Ученые надеются, что их фотохимическая система сможет найти применение для производства лекарств не только в отдаленных участках планеты, но и космических базах на Луне и Марсе.

Напомним, что недавно мы также сообщали о прорыве в синтезе трехмерных молекулярных структур.