Klímaváltozás, Globális felmelegedés

A tudósok ma bejelentették a fenntartható energia felé tett egyik kulcsfontosságú eseményt – az első praktikus „mesterséges levél” kifejlesztését. Az Amerikai Kémiai Társaság 241. Országos Találkozóján tartott előadásban egy olyan fejlett, kártya nagyságú napelemről számoltak be, ami utánozza a zöld növények által használt fotoszintézis nevű folyamatot, hogy a napfényt vízzé és energiává alakítsák.

 

 

„Egy gyakorlati mesterséges levél évtizedek óta a tudomány egyik Szent Grálja volt”, mondja Daniel Nocera, Ph.D., a kutatócsoport vezetője. „Úgy gondoljuk, hogy megcsináltuk. A mesterséges levél különösen ígéretes, mint a fejlődő országokban a szegények otthonainak olcsó áramforrása. Célunk minden otthont önmaga áramforrásává tenni. Elképzelhető, hogy a nem túl távoli jövőben India és Afrika falvai ezen a technológián alapuló, megfizethető, alap szintű áram rendszert vásárolnak.”

 

Az eszköz nem emlékeztet az Anyatermészet hasonmásaira a tölgyeken, juharokon, és más zöld növényeken, amit a tudósok modellként használtak törekvéseikben, hogy kifejlesszék a napelemeknek ezt az új fajtáját. A kártya nagyságú, de vékonyabb eszköz szilíciumból, elektronikából és katalizátorokból áll, olyan anyagokból, amik felgyorsítanak olyan kémiai reakciókat, amelyek egyébként nem, vagy lassan zajlanának le.

 

Nocera szerint az eszközt ragyogó napsütésben egyetlen gallon (3,6 liter) vízbe helyezve elegendő áramot tud termelni ahhoz, hogy egy fejlődő országban egy napig ellásson árammal egy házat. Ezt úgy éri el, hogy a vizet két alkotóelemére, hidrogénre és oxigénre bontja. A hidrogén és oxigén gázokat a ház tetején, vagy mellette elhelyezett üzemanyag cellában tárolnák, ami azt a két anyagot használja áramtermeléshez.

 

Nocera, aki a Massachusetts Műszaki Egyetemen dolgozik, kiemeli, hogy a „mesterséges levél” nem új koncepció. Az első mesterséges levelet John Turner fejlesztette ki több mint egy évtizede, az USA Országos Megújuló Energia Laboratóriumában, a coloradói Boulder-ben. Bár nagyon hatékony volt a fotoszintézisben, Turner eszköze nem volt alkalmas szélesebb felhasználásra, mivel ritka és drága fémekből állt, és nagyon instabil volt – alig egy nap volt az élettartama.

 

Nocera új levele leküzdi ezeket a problémákat. Olcsó, széles körben hozzáférhető anyagokból áll, egyszerű körülmények között működik, és nagyon stabil. Laboratóriumi vizsgálatok azt mutatták, hogy egy mesterséges levél prototípus legalább 45 óráig tud folyamatosan működni, az aktivitás csökkenése nélkül. Az áttörés kulcsát Nocera friss felfedezése jelentette, néhány új, erős, olcsó, nikkelből és kobaltból álló katalizátorról, amelyek egyszerű körülmények között hatékonyan képesek a vizet két alkotóelemére, hidrogénre és oxigénre bontani.

 

Nocera levele jelenleg nagyjából tízszer olyan hatékonyan hajtja végre a fotoszintézist, mint egy természetes levél. Ő azonban optimista, hogy a mesterséges levél hatékonyságát a jövőben sokkal jobban fel tudja fokozni. „A természetet a fotoszintézis hajtja, és azt hiszem, hogy a jövő világát szintén a fotoszintézis fogja hajtani, ennek a mesterséges levélnek a formájában”, mondja Nocera, a Massachusetts Műszaki Egyetem vegyésze.

 

(2011. március 27.  physorg)

Idézet

We use cookies on our website. Some of them are essential for the operation of the site, while others help us to improve this site and the user experience (tracking cookies). You can decide for yourself whether you want to allow cookies or not. Please note that if you reject them, you may not be able to use all the functionalities of the site.

Ok