Zdaj je dobro znano, da fosilna goriva ne morejo predstavljati energetske prihodnosti našega planeta. Njihov vpliv na okolje je uničujoč, zato znanost še naprej išče dostopne in učinkovitejše alternative. Zanimiva novost prihaja od raziskovalcev z univerze Harvard, ki so razvili bionski list , ki simulira fotosintezo klorofila in omogoča pretvorbo sončne energije v tekoče gorivo .
«Je pravi sistem umetne fotosinteze . Pred tem so za delitev vode uporabljali umetno fotosintezo, vendar je to celoten sistem od A do Ž: v naravi smo presegli učinkovitost fotosinteze, "razlaga Daniel Nocera, profesor na univerzi Harvard in soavtor raziskave. Rezultati študije z naslovom "Biosintetski sistem za cepljenje vode z zmanjšanjem učinkovitosti CO2, ki presega fotosintezo" , so bili objavljeni v Science.
Kot dobro veste, je fotosinteza biokemijski proces, ki ga izvajajo rastline, dobavljene s klorofilom, ki zahvaljujoč delovanju sončne svetlobe omogoča pretvorbo vode in ogljikovega dioksida v organske spojine , ki so bistvene za življenje rastlin in živali. Umetni list, ki so ga razvili raziskovalci, ponavlja ta postopek, saj sončno energijo razgrajuje na vodnih molekulah in bakterijah, ki se hranijo z vodikom, da ustvarijo tekoče biogorivo . Pomembna razlika je v rezultatih, saj ima ta naprava za pretvorbo sončne energije v biomaso 10-odstotni izkoristek ,precej nad 1%, ki jih je mogoče dobiti v naravi z najhitreje rastočimi rastlinami.
«Če pomislimo na to, je fotosinteza neverjetna: vzame sončno svetlobo, vodo in zrak ter drevesu daje življenje. To počnemo, čeprav na bolj učinkovit način, saj vso to energijo pretvorimo v gorivo, «pojasnjuje Nocera.
Bionski list predstavlja razvoj dolge raziskovalne poti . Prva naprava, ki je bila razvita, čeprav je sposobna uporabljati sončno energijo za proizvodnjo alkohola (izopropanola), je v katalizatorju, ki se uporablja za sprožitev reakcije, dejansko naletela na številne meje . Za pridobitev vodika v prvi fazi postopka so se raziskovalci zatekali k zlitini niklja, molibdena in cinka , ki je pokazala pomanjkljivost proizvodnje reaktivnih kisikovih vrst , škodljivih za bakterije, katerim je bila dodeljena druga faza. Da bi se izognili tej težavi, je bila zato raziskovalna skupina prisiljena voditi sistem pri previsokih napetostih, močno zmanjša učinkovitost naprave.
Novi sistem je to kritičnost lahko premagal zahvaljujoč uporabi katalizatorja kobaltno-fosforjeve zlitine , ki ne proizvaja reaktivnih kisikovih vrst in zato omogoča znižanje napetosti, kar poveča učinkovitost na 10%. V prednosti ne konča tam, ker so ti novi katalizatorji 100% biološko združljiv in izdelavo drugih goriv (obe alkoholi izobutanola in isopentanol), kot tudi biološko razgradljive umetne snovi , je rezultat dela bakterij.
Medtem ko so raziskovalci prepričani, da lahko učinkovitost bionskega lista še povečamo, se zdi, da je naprava pripravljena za preizkušanje v komercialnih aplikacijah , ne da bi pri tem pozabili na njen pomen na humanitarnem področju . Kot je povedal Nocera, je bionski list pomembno odkritje, ki prikazuje, kako je mogoče doseči boljše rezultate kot sama fotosinteza. Cilj je zdaj razširiti ga tudi v države v razvoju in zapustiti običajne sheme prenosa tehnologije.
Iz sončne svetlobe prihaja alternativno biogorivo do fosilnih goriv, poklicanih za zaščito okolja in izboljšanje kakovosti življenja najbolj potrebnega prebivalstva.
Preberite tudi:
- Biogoriva in čebele: poroka, ki je ni treba sklepati
- Avtomobil z biometanom, ki premaga bencinski
- Kmetijstvo in bioenergija: proizvodnja biogoriv ni trajnostna in odvzema rodovitna zemljišča