В обзоре объемом менее двадцати страниц химики определяют возможности и проблемы этой дальновидной концепции, которая в конечном итоге может заменить ископаемое топливо в качестве основного источника топлива, химикатов и материалов.Этот технический документ является результатом презентаций на семинаре-мозговом штурме по солнечной химии в Берлине, организованном Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) и Европейской ассоциацией химических и молекулярных наук (EuCheMS). Профессор Йост Рик из Института молекулярных наук Ван ‘Хоффа был среди международных экспертов, участвовавших в этом семинаре.Профессор Рик — ведущий исследователь в области химии, основанной на солнечной энергии, что было подчеркнуто ранее в этом году публикацией в Science Advances о био-вдохновляющем катализаторе, имитирующем ферменты для производства водорода.
Совсем недавно он выступал в качестве приглашенного редактора специального выпуска ChemPlusChem о каталитических системах для расщепления воды. Он является координатором приоритетной области исследований «Устойчивая химия» Амстердамского университета и руководил темой исследований искусственного фотосинтеза в рамках национальной исследовательской инициативы Нидерландов BioSolarCells.По словам профессора Рика, технический документ EuCheMS определяет столь необходимые научные открытия, которые имеют решающее значение для превращения химии на основе солнечной энергии в реальность будущего. «Он отражает результаты нашего исследования в области устойчивой химии в UvA, где мы объединяем усилия десятков исследователей в области гомогенного и гетерогенного катализа, молекулярной фотоники и теоретической химии. Мы действительно добиваемся прогресса как на фундаментальном, так и на технологическом уровнях, но требуется гораздо больше усилий. создать действительно значимое европейское химическое сообщество, работающее на солнечной энергии, как в научных исследованиях, так и в промышленности ». Рик ожидает, что технический документ позволит EuCheMS повысить осведомленность политиков ЕС, что, как мы надеемся, приведет к выделению средств на будущие исследования.
Новые молекулыВ качестве иллюстрации актуальности исследований в этой области Рик упоминает недавнее лицензирование французской компании PorphyChem патента на новые молекулы для производства водорода на солнечной энергии. Другим примером является новый проект по разработке так называемого фотоэлектрохимического элемента, сенсибилизированного молекулярным красителем (DSPEC), способного восстанавливать CO2 до метанола (или муравьиной кислоты, или даже алканов). Нидерландская организация научных исследований NWO профинансировала исследования под руководством Река в размере полумиллиона евро.
Он проводится в сотрудничестве с немецкой химической компанией Merck и голландскими исследовательскими институтами ECN и FOM-AMOLF.Последние два объединились с UvA и Vrije Universiteit Amsterdam в консорциуме Solardam, чтобы собирать энергию солнца путем выработки электроэнергии и топлива с помощью комбинаций фотоэлектрических элементов, фотокатализа и фотосинтеза.
Как указывает профессор Ван Рик, это иллюстрация междисциплинарных усилий, которые необходимы в области химии, основанной на солнечной энергии.Огромные преимущества
В техническом документе EuCheMS утверждается, что запуск химических реакций с помощью энергии солнца имеет решающее значение для обеспечения благополучия будущих поколений.Солнечная химия предполагает долгосрочные инновационные научные и технологические усилия, но она позволит постепенно заместить ископаемое топливо.
Это также окажет большое влияние на сокращение выбросов парниковых газов с огромными экологическими, социальными и экономическими преимуществами.Согласно техническому документу, химия, использующая солнечную энергию, может повысить конкурентоспособность и устойчивость европейской промышленной системы.
Он может создать конкурентоспособность промышленного производства в Европе, основанную на знаниях, при сохранении рабочих мест и окружающей среды.Однако это требует сильной, согласованной и нестандартной поддержки фундаментальных и прикладных исследований.
В техническом документе содержится призыв к широкому, интегрированному и синергетическому подходу, охватывающему катализ, электрохимию, фотохимию и нанонауки, в сочетании с физикой полупроводников, инженерией, бионауками и социальными науками.