Екологічні аспекти використання технології штучного фотосинтезу для декарбонізації довкілля

Анотація

Підвищення рівня вуглекислого газу (CO₂) в атмосфері визнано головним фактором глобальної зміни клімату. Як наслідок, існує нагальна потреба у розробці стійких та екологічно чистих методів зменшення викидів CO₂. Переробка CO₂ стала перспективним рішенням для перетворення CO₂ на цінні продукти, одночасно зменшуючи його вплив на навколишнє середовище. У цій роботі використовується підхід рециклінгу CO₂, який передбачає перетворення викидів CO₂ в корисні органічні сполуки. Експеримент з штучним фотосинтезом здійснюється за допомогою спеціальної установки, де CO₂ піддається фотохімічним реакціям, що сприяють утворенню органічних сполук. Фотокаталітичне перетворення CO₂ є екологічним, оскільки використовується світлова енергія та відновлювана сировина для виробництва цінних хімічних речовин без утворення шкідливих побічних продуктів або відходів. Встановлено, що TiO₂ у формі анатазу та рутилу є найпоширенішим фотокаталізатором CO₂. В результаті проведення експерименту основними продуктами виходу були метанол, ацетат альдегід та ацетон. Використання ультрафіолетового випромінювання та електричного поля значно вплинуло на синтез органічних речовин та їх кількість. В подальшому вони можуть бути використані в різних галузях, таких як паливна, хімічна та фармацевтична промисловість. Зокрема, метанол, ацетат альдегід та ацетон є перспективними речовинами для використання та виробництва біопалива.