Ученые из Калифорнийского университета нашли способ превращения электроэнергии в изобутанол, являющийся альтернативным видом топлива
Ученые из Калифорнийского университета впервые продемонстрировали метод преобразования углекислого газа с помощью электричества в жидкое топливо изобутанол, доказав возможность превращения электроэнергии в привычное химическое топливо.
До настоящего момента электроэнергию, вырабатываемую с помощью различных методов, было трудно хранить эффективно. Химические аккумуляторы, гидравлические насосы, расщепление воды имеют невысокий КПД и несовместимы с современной транспортной инфраструктурой. Однако превразение электроэнергии в жидкое топливо дает возможность добиться высокой плотности хранения энергии. Кроме того, тогда можно перейти на использование электричества в качестве топлива для транспорта без необходимости менять существующую инфраструктуру.
Ученые предлагают новый метод превращения электрической энергии в химическую, хранимую в виде спирта, которым можно заправлять автомобили. Этого удалось добиться с помощью генетически модифицированных микроорганизмов Ralstonia eutropha H16, которых «научили» производить изобутанол и З-метил-1-бутанол. Для этого используется биореактор, углекислый газ в качестве единственного источника углерода и электричество.
Процесс основан на фотосинтезе. Как известно, фотосинтез – это процесс преобразования энергии света в химическую энергию. Есть два этапа фотосинтеза – световая реакция и реакция в темноте. Световая реакция преобразует световую энергию в химическую энергию, и происходит на свету. Для второго этапа фотосинтеза, превращения СО2 в сахар, свет не нужен. Ученым удалось разделить оба этапа фотосинтеза: вместо использования биологического фотосинтеза, преобразовать солнечный свет в электрическую энергию (с помощью солнечных панелей), а затем захватить углекислый газ для производства топлива.
Этот метод более эффективен, чем аналогичные процессы в естественных биологических системах. Так, для производства топлива при данном процессе не требуются большие посевные площади, как в случае с традиционным биотопливом. Поскольку основная реакция происходит в темноте, биореактор с бактериями можно разместить в любом месте, а солнечные панели расположить на крыше здания или в пустыне.
