Новый метод искусственного фотосинтеза превращает отходы в лекарства и энергию

Ученые разработали революционный метод искусственного фотосинтеза, который не только имитирует естественные процессы растений, но и открывает новые горизонты для химического производства. Технология, разработанная исследователями из Университета Нагои, позволяет превращать отработанные органические соединения в ценные химические вещества и энергию, используя только солнечный свет и воду, сообщает 24 Канал со ссылкой на Nature Communications.

Новый подход к искусственному фотосинтезу

На сегодня уже существует несколько различных исследований в области искусственного фотосинтеза. Однако все они остаются на экспериментальном этапе и не применяются в промышленных масштабах для решения экологических проблем, таких как поглощение углекислого газа и уменьшение парникового эффекта.

Исследовательская группа под руководством доцента Шого Мори и профессора Сусуму Сайто из Университета Нагои разработала инновационный метод, названный "искусственный фотосинтез, направленный на органический синтез" (APOS). Этот метод использует солнечный свет и воду для получения энергии и ценных органических соединений, включая фармацевтические препараты, из отходов.

"Искусственный фотосинтез включает химические реакции, которые имитируют то, как растения превращают солнечный свет, воду и углекислый газ в богатую энергией глюкозу. При этом не образуются отходы, которые часто возникают в других процессах, а только энергия и полезные химические вещества", - объясняет Сусуму Сайто.

Как работает технология APOS

Ключом к успеху APOS является совместное действие двух типов неорганических полупроводниковых фотокатализаторов. Эти катализаторы способствуют разложению органических отходов и воды путем расщепления воды, что приводит к синтезу полезных органических соединений и экологически чистого "зеленого" водорода.

Особенностью APOS является его способность использовать органические вещества и воду в качестве сырья, что является фундаментальным сдвигом в применении искусственного фотосинтеза по сравнению с традиционными методами.

Практическое применение технологии

В ходе экспериментов исследователи использовали разнообразное органическое сырье для синтеза более 25 различных спиртов и эфиров, имеющих широкий спектр применений. Среди синтезированных веществ - аналог антидепрессанта и лекарства против сенной лихорадки. Метод также позволяет модифицировать существующие органические материалы, что было продемонстрировано на примере препарата для лечения повышенного уровня липидов в крови.

"Наша современная методика потенциально может производить полезные углеродные материалы без образования углекислого газа и отходов. Мы использовали ацетонитрил, который является побочным продуктом промышленного производства полимеров и углеродных нановолокон. Использование его в APOS позволило превратить его в полезный продукт, что потенциально уменьшает количество отходов", - отметил Сайто.

Перспективы для устойчивого развития

Это исследование может положить начало новой отрасли искусственного органического синтеза путем фотосинтеза. Ожидается, что его результаты будут способствовать устойчивому производству медицинских и сельскохозяйственных химикатов с использованием возобновляемой энергии и природных ресурсов, таких как солнечный свет и вода.

Прорыв японских ученых предлагает экологически чистое решение для химической промышленности, которое может значительно уменьшить углеродный след отрасли и способствовать достижению целей устойчивого развития.

Больше новостей читайте на GreenPost.