Umelá fotosyntéza je realitou: Vedcom sa podarilo uložiť slnečné svetlo bez škodlivých vedľajších produktov

Rastliny sú nenahraditeľné. Na prvý pohľad bez námahy dokážu premeniť slnečné žiarenie na energiu. Vedcom sa pochopiteľne veľmi páči, ako celý proces funguje, a tak už niekoľko rokov pracujú na systéme, ktorý by bol tak základný a nenahraditeľný proces schopný napodobniť. Informácie o najnovšom výskume vyšli v žurnále Nature Energy.

Vyrobiť uhlíkovo neutrálne palivo je niečo ako svätý grál modernej spoločnosti. Významným prielomom na ceste k tomuto cieľu môže byť umelá fotosyntéza pomocou zariadenia, ktoré dokáže premeniť slnečné žiarenie a oxid uhličitý na vodu a energiu vo forme kyseliny mravčej (metánovej). Tá sa môže využiť priamo alebo ju je možné ďalej rozložiť na vodík.

Základom celého fungovania je akýsi umelý list (photosheet, resp. fotolist), ktorý využíva špeciálny polovodičový prášok, ktorý pri slnečnom žiarení za pomoci katalyzátoru na báze kobaltu umožňuje interakcie elektrónov a oxidáciu. Celé zariadenie musí byť ponorené vo vode.

Škálovateľnosť a nízka cena

Prototyp síce meria len 20 centimetrov štvorcových, jeho veľkosť je však podľa vedcov možné niekoľkokrát zväčšiť za nízku cenu. Cieľom výskumu je zväčšiť ich podobne ako solárne panely. Výslednú mravčiu kyselinu je následne možné uskladniť ako kvapalinu a neskôr ju spracovať na rôzne typy palív.

Celý proces je na rozdiel od iných spôsobov získavania energie unikátny v tom, že je čistý, efektívny a bez akýchkoľvek nechcených vedľajších produktov. „Dosiahnutie umelej fotosyntézy s vysokou mierou selektivity je náročné. Premena slnečného žiarenia na palivo, ktoré chcete a navyše bez nežiaducich vedľajších produktov je to, na čom práve pracujeme,“ povedal chemik Qian Wang z University of Cambridge.

Rovnaký tím vedcov v roku 2019 predstavil „umelý list,“ ktorý pracoval na podobnom princípe akurát s tým rozdielom, že vyrábal syngas.

Výskumníci momentálne pracujú na ešte vyššej efektivite celého systému súčasťou čoho je aj skúšanie rôznych katalyzátorov. To, kedy bude možné novú technológiu nasadiť zatiaľ nie je jasné. Vedci sú presvedčení, že nejde o to „či vôbec“ ako býva pri podobných projektoch časté, ale skôr „kedy“.