Амерички и немачки научници надомак добијања „нафте“ директно из атмосфере

ГЛАВНИ СУ АПАРАТИ КОЈИ ИГРАЈУ УЛОГУ „ЛИШЋА“ ЗА ВЕШТАЧКУ ФОТОСИНТЕЗУ

• Американци направили катализатор који је способан да користи енергију светлости за претварање молекула СО2 и воде у угљен-моноксид (СО) и водоник, од којих могу да се праве метанол и друге врсте горивних алкохола
• Амин Салехи-Хоџин (Amin Salehi-Khojin) са универзитета државе Илиноис у Чикагу: Наши катализатори могу бити коришћени за добијање горива не само на Земљи, већ и, на пример, на Марсу, чијих се 99 одсто атмосфере састоји од угљен-диоксида. Вода на Марсу постоји, и сунчеве светлости је, по његовој процени, довољно за изазивање те реакције и за снабдевање првих колонија на Марсу водом, кисеоником, светлошћу и топлотом
• Томас Ханапел (Thomas Hannappel) са техничког универзитета Илменау (Немачка): „Светлосни генератори водоника направљени на бази полупроводника биће исплативији за произвођаче горива и његове кориснике од фосилних извора енергије уколико степен корисности дејства достигне 15 одсто. Већ смо се готово приближили том коефицијенту, и мале измене у раду нашег изума омогућиће му да користи до 17 одсто сунчеве енергије“

        АМЕРИЧКИ физичари створили су револуционарне соларне батерије које јефтино и ефикасно претварају атмосферски угљен-диоксид у угљоводоничко гориво користећи енергију светлости и воду, наводи се у чланку објављеном у часопису Science.

        „Та соларна батерија није фотоелектрична, већ фотосинтетичка направа. Сада можемо да се одрекнемо суштински нефункционалне „једностране“ производње енергије, током које се фосилна горива претварају у угљен-диоксид, и да окренемо процес уназад, претварајући атмосферски СО2 у гориво помоћу светлости“ - изјавио је Амин Салехи-Хоџин (Amin Salehi-Khojin) са универзитета државе Илиноис у Чикагу (САД).      

        Током милиона година еволуције биљке и цијанобактерије научиле су да узимају фотоне сунчеве светлости и користе њихову енергију за скупљање молекула хранљивих материја. С једне стране, тај процес је веома ефикасан с аспекта хемије, а с друге - биљке користе само 1-2 одсто укупне енергије Сунчевог зрачења. С обзиром на растућу прехрамбену кризу и потребу за „зеленим“ изворима енергије, научници су последњих година више пута покушавали да „побољшају“ степен корисног дејства биљака, мењајући њихов геном, и да дођу до ефикасније вештачке верзије фотосинтезе.

        Салехи-Хоџин и његове колеге привели су тај процес логичном крају, створивши катализатор који је способан да користи енергију светлости за претварање молекула СО2 и воде у угљен-моноксид (СО) и водоник, од којих могу да се праве метанол и друге врсте горивних алкохола.

        Срце њиховог „вештачког листа“, како научници називају ту направу, јесте посуда у којој је катализатор- волфрам диселенид- у облику мале крљушти, и нарочита јонска течност - 1-етил-3-метилимидазол тетрафлуороборат - која доприноси разлагању молекула СО2 на уљенмоноксид и киесоник, и искоришћени део ослобођене енергије за разлагање воде на водоник и кисеоник.

Амин Салехи-Хоџин

        Енергију за тај систем производи мали комплет соларних батерија које претварају светло у кретање електрона и чине да катализатор дели СО2 на О и СО. Према речима научникâ, њихов „лист“ почиње да ради већ на обичној сунчевој светлости и не захтева концентрацију светлости као многи други фотоделиоци воде и угљен-диоксида.

        По речима научникâ, успели су да постигну да њихов катализатор користи више од 24 одсто енергије светлости, што је много више од онога што је добијено помоћу других уређаја. Тај показатељ је важно достигнуће - он је приметно виши од 17 одсто степена корисног дејства, које многи научници сматрају границом комерцијалне одрживости производње угљоводоника „из ваздуха“, а не путем њиховог вађења из утробе земље. Захваљујући томе, укупни степен корисног дејства система већи је од 4,5 одсто, што је готово дупло више него код другог „вештачког лишћа“.

        Како истиче Салехи-Хоџин, такве направе могу бити коришћене за добијање горива не само на земљи, већ и, на пример, на Марсу, чијих се 99 одсто атмосфере састоји од угљен-диоксида. Вода на Марсу постоји, и сунчеве светлости је, по његовој процени, довољно за изазивање те реакције и за снабдевање првих колонија на Марсу водом, кисеоником, светлошћу и топлотом.

        С друге стране, не треба очекивати да ће фосилна горива нагло појефтинити колико сутра - главни проблем на путу брзог увођења те технологије у наш живот је за сада то што соларне батерије стављене у раствор са катализатором, деградирају након 4-5 сати његовог рада. Научницима тек предстоји да направе фотоелементе који се не би уништавали под утицајем јонске течности и хемијских процеса који се у њој одвијају.

        Нови рекорд вештачке фотосинтезе - 14 одсто - приближава човечанство могућности замене горива на бази нафте и гаса водоником који се добија помоћу фотоделилаца воде, истичу немачки научници у чланку објављеном у часопису Nature Communications.

        „Светлосни генератори водоника направљени на бази полупроводника биће исплативији за произвођаче горива и његове кориснике од фосилних извора енергије уколико степен корисности дејства достигне 15 одсто. То је једнако цени једног килограма водоника од 4 америчких долара. Већ смо се готово приближили том коефицијенту, и мале измене у раду нашег изума омогућиће му да користи до 17 одсто сунчеве енергије“ - изјавио је Томас Ханапел (Thomas Hannappel) са техничког универзитета Илменау (Немачка).

        Како тврди Ханапел, његов тим успео је да обори претходни рекорд у ефикасности директног прикупљања соларне енергије у виду молекула водника - 12,4 одсто, који су још пре 17 година поставили физичари из америчке Лабораторије обновљиве енергије у граду Голден.

        Они су успели да превазиђу тај постотак и стигну надомак психолошки важних 15 одсто корисног дејства користећи својеврсни „сендвич“ од готово десет слојева полупроводничких материјала, алуминијума, фосфора и специјалног катализатора на бази ретког метала на Земљи - родијума.