Rendering eines künstlichen Baums mit Nanoblumen aus Kupfer, die mit Perowskitkristallen verbunden sind.
Künstliches Blatt verwandelt CO2 in wichtige Chemikalien
Amerikanische Forscher haben ein künstliches Blatt entwickelt, das mithilfe von Kupfer und Perowskit CO2 in wertvolle Rohstoffe verwandelt. Das technische System ahmt die natürliche Photosynthese nach, die in Pflanzenblättern stattfindet – ein Prozess, bei dem Sonnenlicht in Energie und CO2 in Sauerstoff umgewandelt wird.
Bereits seit geraumer Zeit arbeiten Forscher weltweit daran, diese Fähigkeiten technisch zu kopieren und so künstliche Blätter mit ähnlichen Eigenschaften zu entwickeln.
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Kupfer und Perowskit
Forscher vom Lawrence Berkeley National Laboratory haben nun ein neues System dieser Art entwickelt, das die katalytische Wirkung von Kupfer mit Perowskit kombiniert. Letzteres kennt man als Bestandteil von Solarzellen, die auch in dunklen Umgebungen Strom produzieren.
Das verwendete Perowskit fungiert als Photoabsorber, der das Licht ähnlich wie das Chlorophyll in Pflanzenblättern aufnimmt. Kupfer-Elektrokatalysatoren, die die Forscher in Form winziger Blüten nachgebildet haben, steuern den Umwandlungsprozess.
Neu sind solche künstlichen Blätter nicht. Allerdings nutzten vergleichbare Geräte bislang biologische Materialien für die Photosynthese. Die US-Forscher setzten nun stattdessen auf Kupfer, das robuster ist und die künstlichen Blätter langlebiger macht.
Perowskit- und Kupfer-basierten Geräte sollen CO2 mit Sonnenlicht in flüssigen Brennstoff verwandeln.
© Marilyn Sargent/Berkeley Lab
Zutat für Biokraftstoffe
Mit dem System lässt sich sogenannter Kohlenstoff-Kohlenstoff (C2) herstellen. Diese Chemikalien sind etwa ein Ausgangsstoff für den Biokraftstoff Ethanol.
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Die künstlichen Blätter sind etwa so groß wie eine Briefmarke. Nun wollen die Forscher größere Blätter entwickeln, damit mehr Chemikalien produziert und das System damit effizienter gemacht werden kann.
Wie aus einem Blog-Beitrag des Berkeley Lab hervorgeht, wurden die Ergebnisse der Forscher zu ihrer neuen Blatt-Technologie kürzlich im Fachjournal Nature Catalysis veröffentlicht.
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