25 lat Fundacji Nasza Ziemia i Akcji Sprzątanie świata - Polska :: 1994-2018 Fundusz Naturalnej Energii EkoOdkrywcy5 Strona Miry

Sztuczny liść jak elektrownia

Na pomysł nowego sposobu wytwarzania paliwa wodorowego wpadli uczeni. Polega on na kopiowaniu natury.

Powstały już lekkie roboty wzorowane na owadach, ptakach i nietoperzach. Teraz przyszła kolej na naśladowanie matki natury w innej dziedzinie – energetyce. W tym celu chińscy naukowcy z Uniwersytetu Jiaotong w Szanghaju pracują nad stworzeniem sztucznego, nieorganicznego liścia (Artificial Inorganic Leaf).

Działanie tego urządzenia ma polegać na kopiowaniu procesu fotosyntezy. A jego ostatecznym celem jest rozłożenie z pomocą energii słonecznej wody na tlen i wodór. Jeśli eksperyment zakończy się sukcesem, ludzkość zyska nowe źródło ekologicznego i niedrogiego paliwa. Niemal nieograniczony dostęp do wodoru mógłby zrewolucjonizować transport przyszłości.

Wyniki badań na ten temat ogłoszono podczas konferencji Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego.

Konstruktor wyznawca

Idea wykorzystania naturalnego procesu fotosyntezy do produkcji energii nie jest nowa. Już w 1912 roku pisał o niej na łamach „Science” włoski chemik Giacomo Ciamician. Jej współczesnym wyznawcą jest dr Tongxiang Fan, główny konstruktor sztucznego liścia. – Wyniki naszej pracy mogą być ważnym krokiem w kierunku stworzenia prototypu urządzenia służącego do wykorzystania zrównoważonych źródeł energii – tłumaczy naukowiec.

Jak podkreśla, użycie światła słonecznego w celu rozdzielenia wody na tlen i wodór jest jednym z najbardziej obiecujących sposobów na uwolnienie się od zależności od węgla i ropy. Za tą wizją przemawia dodatkowo fakt, że wodór jest przyjazny dla natury. O ile podczas spalania paliw kopalnych dochodzi do uwalniania się dwutlenku węgla, o tyle w przypadku wykorzystywania tego pierwiastka powstaje tylko para wodna. Co prawda na rynku pojawiły się już pierwsze samochody, a nawet samolot napędzany z pomocą wodoru, ale problemem są wciąż ograniczenia wynikające z braku wydajnych i tanich sposobów jego uzyskiwania. Dlatego naukowcy postanowili bliżej się przyjrzeć konstrukcjom wykorzystywanym przez naturę.

Za wzór do naśladowania obrali liście Anemone vitifolia, odmiany zawilca, która naturalnie występuje w Chinach. Najpierw przesączyli je dwutlenkiem tytanu. Jest to związek świetnie nadający się do roli fotokatalizatora, a więc przyspieszający zajście reakcji chemicznej, w tym przypadku stymulowanej światłem słonecznym. Następnie, używając zaawansowanej technologii spektroskopowej, ustalili, które cechy strukturalne liści są szczególnie pomocne w pozyskiwaniu światła słonecznego. Zostały one skopiowane i przeniesione do struktury zbudowanej przez człowieka.

Powierzchnię syntetycznego liścia pokryto nanocząsteczkami platyny. Tym sposobem udało się zwiększyć aktywność działania sztucznego listowia. Ale, jak na prezentacji wyników swoich badań mówił dr Fan, przyczynią się one także do stworzenia jeszcze bardziej skutecznych fotokatalizatorów.

Mikrowat na centymetr

Nie jest to pierwszy tego typu eksperyment. Wcześniej naukowcy podejmowali próby stworzenia sztucznej błony komórkowej. Przechodzące przez nią cząsteczki wody miały ulegać pod wpływem światła słonecznego rozkładowi na tlen i wodór.

Na pomysł stworzenia tzw. szklanych liści wpadł z kolei Michel Maharbiz z University of California w Berkeley. Idea jego działania opierała się na wykorzystaniu odmiennych właściwości wody i powietrza. Efekt? Centymetr sześcienny szklanego sztucznego liścia dawał około 2 mikrowatów energii.

---------
Zielone źródło czystej energii

Sztuczne listowie jest kopią rozwiązania występującego w przyrodzie. – Wciąż możemy się wiele od niej nauczyć – uważa główny konstruktor dr Tongxiang Fan z Uniwersytetu Jiaotong w Szanghaju. – Z połączenia ludzkiej pomysłowości z przyrodniczą architekturą mogą powstać rozwiązania udoskonalające świat. Projekt jego autorstwa o nazwie AIL (sztuczny nieorganiczny liść) opiera się na zachodzącym w naturze procesie fotosyntezy.

Źródło: Rzeczpospolita

 

Archiwum aktualności

2018 1 2 3 4 5 6 7

2017 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2016 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2015 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2014 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2013 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2012 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2008 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2007 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2006 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2005 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2004 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2003 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12