Перший практичний штучний лист

Перший практичний штучний лист

Здатність листя перетворювати сонячне світло і воду в енергію робить їх ідеальними в сонячній енергетиці. Тепер дослідники говорять, що знайшли спосіб імітування цього процесу, що здавався простим.


Технологія, розроблена Деном Ночера (Dan Nocera) з Массачусетського технологічного інституту, зможе забезпечувати електрикою цілий будинок. За словами учених, все, що необхідно для цього - чіп, занурений у відро з водою. Пристрій може навіть зберігати енергію, коли сонце не світить.

Нові технології відтворюють процес фотосинтезу, при якому енергія сонця вивільняє електрони в листі, яке потім розщеплює воду з утворенням водню і кисню, забезпечуючи запас енергії для рослини.

Листя повне електрики, - пояснює Ночера.- У них просто немає яких-небудь дротів усередині.

Для того, щоб ця реакція відбувалася, листю потрібні два каталізатори. Прорив Ночера полягає у відкритті двох доступних каталізаторів.


Сонячне світло захоплюється за допомогою кремнієвого матеріалу за тим же принципом, що і на типових панелях сонячних батарей, але замість підключення його до дротів, які можуть зарядити батареї, покритий каталізаторами кремній занурюється у воду.

Я можу покласти цей чіп в пляшку з водою і потримати її на сонці, незабаром ви побачите, як почнуть виходити бульбашки водню і кисню, - розповідає Ночера.

Водень і кисень надалі можуть бути використані в паливних елементах для виробництва електроенергії, у міру того, як вони рекомбінують з утворенням води.

Це відкриття є значимим не тому, що уперше учені створили подібний елемент, а тому, що це перше використання досить дешевих матеріалів в практичному пристрої, відмітив Ночера на засіданні Американського хімічного суспільства (American Chemical Society) в Анахаймі, штат Каліфорнія.

Пристрій може відповідати ефективності сучасних сонячних панелей, додав він, що означає, що масив з панелей на даху будинку буде достатнім для забезпечення його електрикою.

Основна мета цих досліджень полягає в тому, щоб забезпечити енергією населення в країнах, що розвиваються, особливо в Індії і в сільських районах Китаю, сказав Ночера. Головна особливість системи в тому, що пристрій працює з будь-якою водою, не обов'язково чистою, додав він. Ночера також бачить застосування технологій військовими.

Далі, для того, щоб лабораторні технології могли використовуватися на ділі, слід з'ясувати, як захопити кисень і водень і зберігати їх для подальшого використання, а також на порядку денному ціна питання.


Сьогодні фотоелектричні панелі можуть зберегти енергію у батареях, але її упаковка занадто дорога, відмітив Ночера. Ці дорогі частини замінюються штучним листям. В принципі, це може бути набагато дешевше, - упевнений учений.

Джон Тернер (John Turner) з Національної лабораторії поновлюваних джерел енергії, який першим продемонстрував ефективне штучне листя в 1998 році, але з використанням занадто дорогих і нестійких при комерціалізації матеріалів, говорить про винахід: Ми, можливо, знаходимося на шляху до стійкого, недорогого, безуглеродному виробництву водню.

Він додав, що головна мета зараз - перетворити лабораторний пристрій на технологічний прототип.

Компанія SUN Catalytix з Кембріджа, штат Массачусетс займається комерціалізацією цієї технології.