📄 Показана версия «Просто» — «Подробно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить. Прошу разобрать полностью

Обычные солнечные батареи превращают свет в электричество, а здесь свет расщепляет воду на водород и кислород. Водород — чистое топливо, но процесс идёт медленно. Чтобы его ускорить, добавляют вещества-помощники, которые отдают электроны. Часто это спирт, но его жалко тратить. В новой работе роль помощника сыграли микроводоросли — крошечные организмы, которые и так живут в воде и поглощают углекислый газ.

Водоросли подмешали к порошку из оксида титана (это белый пигмент, знакомый по краскам и зубной пасте), который работает как фотокатализатор — он ловит свет и запускает реакцию. Под светом водоросли отдают электроны, помогая расщеплять воду на водород и кислород. Сами водоросли при этом разрушаются, но не пропадают зря: из них получаются метан и угарный газ — тоже полезные вещества. В оптимальных условиях выход водорода достиг 0,99 ммоль на грамм в час, а с добавлением платины как ускорителя — 3,2 ммоль на грамм в час. Это в 13 раз больше, чем без водорослей.

Такой подход убивает двух зайцев: получаем зелёный водород для энергетики и заодно превращаем биомассу водорослей в топливные газы. А при выращивании самих водорослей они поглощают углекислый газ из воздуха, так что цикл становится ещё и способом улавливания CO2. Вместо того чтобы сжигать спирт или тратить чистые химикаты, мы используем живой материал, который сам растёт на свету и очищает атмосферу.

Оригинальная аннотация

как её написали авторы, на английском arXiv:2603.24924

Microalgae are an abundant bioorganic material source and play a significant role in life on Earth by conducting photosynthesis for carbon dioxide (CO2) capture and its conversion to oxygen (O2). In this study, a combination of microalgae as a negative-CO2-emitting sacrificial agent with the traditional photocatalytic water-splitting process using brookite TiO2, as a model photocatalyst, is introduced as a new strategy to maximize green hydrogen (H2) production while converting microalgae to valuable products, like methane (CH4) and carbon monoxide (CO). The process, under optimal conditions, produces up to 0.990 mmol/g.h of H2 without cocatalyst addition and 3.200 mmol/g.h with platinum (Pt) cocatalyst, which is 13 times higher than the production rate without microalgae. The strategy of using microalgae in photocatalysis has high potential in green H2 production, as it not only eliminates valuable hole sacrificial agents, like alcohol, but also produces other useful compounds, like CH4 and CO. Moreover, this sustainable process contributes to CO2 capture and conversion during microalgae cultivation.