1st Practical Artificial Leaf - Το πρώτο λειτουργικό τεχνητό φύλλο με ικανότητα φωτοσύνθεσης

Τρίτη, Μαΐου 10, 2011

Αναζήτηση Θέματος

Η δημιουργία του πρώτου τεχνητού φύλλου το οποίο μιμείται τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης είναι πλέον γεγονός, σύμφωνα με τη σχετική παρουσίαση αμερικανών ερευνητών σε ετήσιο συνέδριο.

Scientists create world’s 1st practical artificial leaf

Πρόκειται για μια εξελιγμένη ενεργειακή «κυψέλη», σε μέγεθος τραπουλόχαρτου, αλλά ακόμη πιο λεπτή σε πάχος, που μιμείται τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, με την οποία τα φυτά μετατρέπουν το φως του ήλιου και το νερό σε ενέργεια.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον χημικό Ντάνιελ Νοσέρα του πανεπιστημίου ΜΙΤ των ΗΠΑ, οι οποίοι προέβησαν στη σχετική παρουσίαση στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας, τόνισαν ότι «η δημιουργία ενός λειτουργικού τεχνητού φύλλου αποτελεί ένα από τα "ιερά δισκοπότηρα" της επιστήμης, εδώ και χρόνια. Πιστεύουμε ότι πλέον το πετύχαμε», όπως είπαν.

Επεσήμαναν ότι η εφεύρεσή τους είναι πολλά υποσχόμενη ως μια φθηνή πηγή παραγωγής ηλεκτρισμού για οικιακή χρήση, με τελικό στόχο κάθε σπίτι να γίνει παραγωγός της δικής του ηλεκτρικής ενέργειας.

Το πρώτο τεχνητό φύλλο είχε δημιουργηθεί επιτυχώς πριν από περίπου μια δεκαετία, από τον ερευνητή Τζον Τέρνερ του Εθνικού Εργαστηρίου Ανανεώσιμης Ενέργειας στο Κολοράντο των ΗΠΑ. Παρόλο το γεγονός, όμως, της αποδοτικής του φωτοσύνθεσης, δεν ήταν πρακτικό και λειτουργικό για ευρύτερη χρήση, καθώς αποτελείτο από σπάνια και ακριβά μέταλλα, ενώ ήταν άκρως ασταθές, με συνέπεια η διάρκεια ζωής του να μην ξεπερνά τη μία μέρα.

To 2008, ο καθηγητής Daniel Nocera ανακοίνωσε ότι βρήκε τρόπο να διασπά το νερό χρησιμοποιώντας κοβάλτιο και λευκόχρυσο, γεγονός το οποίο αποτέλεσε ιδιαίτερη επιτυχία τότε. Τούτη τη φορά, χρησιμοποιώντας νικέλιο αντί για τον οικονομικά ασύμφορο λευκόχρυσο, μείωσε το κόστος ενώ παράλληλα κατέληξε σε ένα πλήρως λειτουργικό πρωτότυπο.

Η νέα συσκευή του ΜΙΤ αποτελείται από πυρίτιο, ηλεκτρονικά εξαρτήματα και καταλύτες (από νικέλιο και κοβάλτιο), ουσίες που επιταχύνουν τις χημικές αντιδράσεις. Αν τοποθετηθεί σε ένα γαλόνι νερού (περίπου 4,5 λίτρα) κάτω από τον ήλιο, είτε σε μια στέγη είτε στο έδαφος, η συσκευή -που διασπά το νερό σε υδρογόνο και οξυγόνο- μπορεί να παράγει αρκετό ηλεκτρισμό για να τροφοδοτήσει ένα σπίτι για μια μέρα. Το υδρογόνο και το οξυγόνο αποθηκεύονται σε ξεχωριστή κυψέλη καυσίμου, η οποία παράγει τον ηλεκτρισμό.

Τα υλικά του «τεχνητού φύλλου» είναι φθηνά και ευρέως διαθέσιμα, ενώ η τεχνολογία είναι πιο σταθερή και έχει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Εργαστηριακά πειράματα έδειξαν ότι το πρωτότυπο του τεχνητού φύλλου μπορεί να λειτουργεί συνεχώς για τουλάχιστον 45 ώρες χωρίς μείωση της απόδοσής του.

Το τεχνητό φύλλο του ΜΙΤ είναι περίπου δέκα φορές πιο αποδοτικό στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης σε σχέση με ένα αληθινό φύλλο, ενώ οι ερευνητές αισιοδοξούν ότι στο μέλλον θα καταφέρουν να βελτιώσουν κι άλλο την ενεργειακή αποδοτικότητά του. «Το μέλλον ανήκει στη φωτοσύνθεση με την μορφή τεχνητών φύλλων», δήλωσε με βεβαιότητα ο Νοσέρα.