Foglia artificiale potrebbe aiutare gli astronauti a respirare e mangiare su Marte

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C'è Spazio. Come ci si addestra per andare su Marte

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Anonim

Un team di scienziati dell'Università dell'Illinois di Chicago ha ingegnerizzato attraverso la tecnologia ciò che prima esisteva solo in natura - una foglia artificiale che imita perfettamente il processo della fotosintesi organica, convertendo il biossido di carbonio in combustibile utilizzabile e bruciante usando nient'altro che la potenza del sole.

In un nuovo articolo pubblicato questa settimana a Scienza I ricercatori spiegano in dettaglio come la foglia sia in realtà una vittoria doppia: non solo rimuove gli inquinanti ambientali dall'atmosfera, produce un combustibile denso di energia. E concentrandosi su una famiglia chiave di dichalcogenides di metalli di transizione (TMDCs in breve) per formare il catalizzatore, hanno progettato il modello per circa 20 volte più economico di qualsiasi catalizzatore esistente comparabile.

La foglia artificiale non assomiglia ad una foglia organica, ma fa quello che fa una foglia organica. Alimentato dalla luce solare, la foglia produce una sorta di gas sintetico chiamato syngas che può essere successivamente convertito in gasolio o in una serie di altri tipi di carburante. Oltre a catturare CO2 e produrre idrocarburi - che, a proposito, è il tipo di cosa che potrebbe cancellare il nostro fabbisogno di combustibili fossili se implementato su scala industriale - la foglia può convertire l'anidride carbonica in zucchero (proprio come le piante producono combustibile).

"Con questo approccio, possiamo convertire l'energia del sole in legami chimici", dice il dott. Amin Salehi-Khojin, professore associato di ingegneria meccanica e industriale presso l'Università dell'Illinois a Chicago e autore senior dello studio Inverso. "È davvero un passo avanti nella chimica e nelle scienze ambientali, questo design autonomo. Siamo stati in grado di scoprire una nuova famiglia di materiali; la chimica è migliorata di 1.000 volte."

Questo non è un modo di dire - oltre a essere 20 volte più economico, questa cella lo è letteralmente 1.000 volte più efficiente (significa che la reazione ha luogo 1.000 volte più velocemente di altri catalizzatori creati con altri metalli.. Il team ha lavorato sulla foglia per circa due anni e ha già depositato un brevetto; Salehi-Khojin stima di averlo nel l'anno prossimo, forse prima.

Attualmente stanno cercando collaboratori del settore industriale per aiutare a implementare la cella su larga scala, vale a dire centrali eoliche e solari. La tecnologia ha anche un potenziale per applicazioni su scala ridotta, come con auto e altri componenti del settore dei trasporti.

Probabilmente l'uso prospettico più interessante, tuttavia, è all'interno delle missioni su Marte. La tecnologia cellulare potrebbe non solo aiutare a fornire ossigeno agli astronauti durante il viaggio su Marte, ma produrre zucchero come fonte di cibo.

Correzione: il primo riferimento all'università in questione è stato inizialmente letto all'Università di Chicago, non all'Università dell'Illinois a Chicago. L'articolo è stato aggiornato.

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