Отходы как ресурс: искусственный фотосинтез меняет правила игры в химической промышленности

Учёные из Университета Нагои совершили революцию в области искусственного фотосинтеза. Их метод APOS использует солнечный свет и воду для преобразования органических отходов в полезные химические соединения и чистую энергию. Это открытие может изменить подход к утилизации мусора и производству лекарств, делая процесс экологичным и безотходным.

Как работает APOS?

Метод "искусственного фотосинтеза, направленного на органический синтез" (APOS) — это инновационная технология, объединяющая два полупроводниковых фотокатализатора.

Они расщепляют воду и разлагают органические отходы, превращая их в ценные химические соединения и "зелёный" водород.

"Искусственный фотосинтез включает в себя химические реакции, которые имитируют процесс, при котором растения преобразуют солнечный свет, воду и углекислый газ в богатую энергией глюкозу, — объясняет профессор Сусуму Сайто.

В отличие от традиционных методов, APOS не производит ненужных побочных продуктов, а создаёт исключительно полезные вещества.

От мусора к ценным соединениям

Учёные провели эксперименты с различными органическими отходами и смогли синтезировать более 25 видов спиртов и эфиров, включая аналоги антидепрессантов и лекарств от аллергии. Метод также позволяет модифицировать существующие препараты.

Например, в ходе исследования они изменили структуру лекарства, применяемого для снижения уровня липидов в крови.

"Наша технология может производить углеродные соединения без выбросов CO2 и отходов, — подчёркивает Сайто.

В эксперименте ученые использовали ацетонитрил, побочный продукт производства полимеров и углеродных наноматериалов. В APOS он был переработан в полезное вещество, что позволяет существенно сократить количество отходов.

Будущее зелёной химии

Открытие японских учёных открывает новые перспективы для производства лекарств, топлива и других органических соединений без вреда для окружающей среды. Использование солнечного света и воды делает процесс полностью экологичным.

В будущем эта технология может стать основой для устойчивого химического производства, снизив зависимость от ископаемых ресурсов.

Уточнения

Искусственный фотосинтез — попытки воспроизведения естественного процесса фотосинтеза. При этом под воздействием электромагнитного излучения видимого спектра вода и диоксид углерода преобразуются в молекулярный кислород.