Gaz syntezowy, zwany także gazem wodnym, powstaje podczas reakcji węgla, gazu ziemnego lub lekkich węglowodorów z parą wodną w obecności odpowiednich katalizatorów. Stanowi on mieszaninę tlenku węgla i wodoru, czasem z domieszką azotu i dwutlenku węgla. Tę mieszaninę można by używać chociażby do pozyskiwania energii elektrycznej (podczas spalania) czy jako źródło ogrzewania, ale najczęściej stosuje się ją w produkcji tworzyw sztucznych, nawozów czy paliw.
„Mogliście nie słyszeć o gazie syntezowym, ale codziennie korzystacie z produktów, które zostały stworzone przy jego użyciu.”, powiedział Erwin Reisner, jeden z twórców wspomnianego sztucznego liścia. „Możliwość produkowania gazu syntezowego w sposób zrównoważony byłaby kluczowym krokiem w kierunku zamknięcia globalnego cyklu węglowego oraz ustanowienia zrównoważonego przemysłu chemicznego i paliwowego.”
Sztuczny liść badaczy z Uniwersytetu w Cambridge produkuje gaz syntezowy podczas procesu wzorowanego na fotosyntezie wykorzystywanej przez rzeczywiste rośliny. Urządzenie zawiera dwa pochłaniacze światła wykonane z perowskitu – przypominające naturalne substancje pełniące podobną funkcję w roślinach – a także katalizator w postaci kobaltu. Gdy wynalazek umieści się w wodzie, jego jedna strona produkuje tlen, a druga redukuje dwutlenek węgla, wytwarzając tlenek węgla i wodór. Właśnie ten dwutlenek węgla i wodór stanowią gaz syntezowy.
Sztuczny liść z Uniwersytetu w Cambridge | Źródło: Uniwersytet w Cambridge
Co najlepsze, sztuczny liść działa nie tylko w towarzystwie intensywnego światła, ale również w obecności dużego zachmurzenia i deszczu. To zapewne za sprawą perowskitu, który dobrze pochłania światło, jednocześnie wytwarzając napięcie elektryczne. Nic dziwnego, że tę substancję ostatnio tak często wykorzystuje się w panelach słonecznych.
Zespół uczonych odpowiedzialnych za sztuczny liść w najbliższej przyszłości zamierza podjąć próbę wykorzystania swojej technologii do produkcji ciekłego paliwa, które byłoby alternatywą dla benzyny. Badacze chcieliby nawet, aby liść byłby zdolny do produkowania samego paliwa, z pominięciem etapu powstawania gazu syntezowego.
Rzecz jasna, najważniejsze jest to, aby ludzkość jak najszybciej przerzuciła się na odnawialne i całkowicie „czyste” źródła energii. Jednak skoro to może potrwać jeszcze wiele lat, prace nad syntetycznymi paliwami ciekłymi, których produkcja byłaby bezpieczniejsza dla środowiska niż pozyskiwanie paliw na klasycznej drodze, także mają ogromne znaczenie.
Źródło: Uniwersytet w Cambridge