Штучний лист виробляє енергію за допомогою фотосинтезу

Учение заявили про велике досягнення в справі розвитку поновлюваних джерел енергії - створення першого практичного штучного листа. У своїй промові на 241 загальнонаціональному зібранні американського хімічного співтовариства, вони описали просунуту сонячну панель розміром з гральну карту. Це пристрій повторює процес під назвою фотосинтез, який використовується зеленими рослинами, щоб перетворити сонячне світло і воду в енергію.

"Практичний штучний лист був однією з великих цілей наукового співтовариства протягом десятиліть", - сказав Деніел Носейра, доктор філософії, очолював команду. "Ми віримо, що нам це вдалося. Штучний лист обіцяє стати недорогим джерелом електрики для небагатих домогосподарств у країнах, що розвиваються. Наша мета - дати кожному будинку по своїй електростанції ", - сказав він. "Можете уявити собі, як незабаром села в Індії та Африці зможуть дозволити собі купити недорогу енергетичну систему на основі цієї технології".

Напоміная обрисами гральну карту, тільки тонше, пристрій складається з кремнію, електронної начинки і каталізаторів, що прискорюють хімічні реакції, які у відсутності нього зовсім не відбулися б або швидкість реакції була б дуже низькою. Поміщене в 4 літри води, в сонячний день цей пристрій здатний створити достатньо електрики для потреб будинку в країні, що розвивається на протязі дня. Воно робить це, розділяючи воду на два компоненти, водень і кисень.

Водород і кисень будуть зберігатися в паливному баку, який використовує ці два елементи для створення електрики. Прилад розміщується на даху будинку або біля нього.

Носейра, який працює в Массачусетському технологічному інституті, зауважив, що "штучний лист" це не нова концепція. Перший штучний лист був розроблений більш ніж десятиліття тому Джоном Тюрнер з Національної лабораторії поновлюваних джерел енергії США в Боулдері, Колорадо. Хоча він мав високим ККД фотосинтезу, але лист Тюрнер була не практичним для широкого впровадження, так як складався з рідкісних і дорогих металів, а також був вкрай нестабільний - його термін придатності ледь сягав одного дня.

Новое пристрій Носейри подолало ці проблеми. Воно складається з недорогих матеріалів, які широко доступні, невибагливий в експлуатації і дуже стабільний. У ході лабораторних досліджень, він продемонстрував, що прототип штучного листа може безперервно функціонувати на протязі 45 годин не знижуючи активності.

Ето відкриття стало можливим завдяки появі кількох нових потужних і недорогих каталізаторів, що складаються з нікелю і кобальту, які ефективно розділяють воду на два елементи, водень і кисень. В даний момент лист Носейри в десять разів ефективніше сьогодення в проведенні фотосинтезу. Але він упевнений, що в майбутньому зможе набагато збільшити ККД свого ліста.

Орігінал (на англ. Мовою): Physorg

• Грибы как компьютерные чипы: учёные создают «живую память» из шиитаке
• Учёные создали трёхслойное микрофлюидное устройство для сверхэффективного охлаждения электроники
• Обычный кристалл оказался идеальным материалом для технологий на сверхнизких температурах
• Учёные научились превращать снимки атомно-силового микроскопа в точные 3D-модели движений белков
• Учёные создали уникальный гидрогель для «неклонируемых» меток безопасности
• Роботы нового поколения: в Caltech создали систему, которая может ходить, ездить и летать
• Учёные создали 3D-печатные материалы, которые полностью гасят вибрации
• Квантовые кристаллы: как учёные из Оберна открыли путь к новой технологической революции