Sada je dobro poznato da fosilna goriva ne mogu predstavljati energetsku budućnost našeg planeta. Njihov utjecaj na okoliš je poražavajući, pa znanost i dalje traži dostupne i efikasnije alternative. Zanimljiva novost dolazi od istraživača sa Sveučilišta Harvard, koji su razvili bionički list , koji simulira fotosintezu klorofila i omogućuje pretvaranje solarne energije u tekuće gorivo .
"To je pravi sustav umjetne fotosinteze . Prije se umjetna fotosinteza koristila za cijepanje vode, ali ovo je cjelovit sustav od A do Z: daleko smo nadišli učinkovitost fotosinteze u prirodi ", objašnjava Daniel Nocera, profesor na Sveučilištu Harvard i koautor istraživanja. Rezultati studije pod naslovom "Vodeni biosintetski sustav cijepanja vode sa smanjenjem učinkovitosti CO2 koji prelazi fotosintezu" objavljeni su u Science.
Kao što vam je dobro poznato, fotosinteza je biokemijski proces koji provode biljke opskrbljene klorofilom, koji zahvaljujući djelovanju sunčeve svjetlosti omogućava pretvorbu vode i ugljičnog dioksida u organske spojeve , neophodne za život biljaka i životinja. Umjetni list koji su razvili istraživači ponavlja ovaj proces, jer koristi solarnu energiju za razgradnju molekula vode i bakterija koje se hrane vodikom za proizvodnju tekućeg biogoriva . Značajna razlika leži u rezultatima s obzirom da ovaj uređaj za pretvaranje solarne energije u biomasu ima učinkovitost od 10% ,znatno iznad 1% koji se može dobiti u prirodi s najbrže rastućim biljkama.
«Ako razmislimo, fotosinteza je nevjerojatna: oduzima sunčevu svjetlost, vodu i zrak i daje drvetu život. To radimo, iako na efikasniji način, jer svu tu energiju pretvaramo u gorivo “, objašnjava Nocera.
Bionički list predstavlja evoluciju dugog istraživačkog puta . Prvi razvijeni uređaj, iako sposoban koristiti solarnu energiju za proizvodnju alkohola (izopropanola), zapravo je naišao na brojna ograničenja u katalizatoru koji se koristi za pokretanje reakcije. Kako bi dobili vodik u prvoj fazi postupka, istraživači su pribjegli slitini nikla, molibdena i cinka , što je pokazalo nedostatak stvaranja reaktivnih kisikovih vrsta , štetnih za bakterije kojima je dodijeljena druga faza. Kako bi izbjegli ovaj problem, istraživački je tim bio prisiljen pokretati sustav na previsokim naponima, uvelike smanjujući učinkovitost uređaja.
Novi je sustav uspio prevladati ovu kritičnost zahvaljujući korištenju katalizatora od legure kobalta i fosfora , koji ne stvara reaktivne vrste kisika, pa omogućuje smanjenje napona, povećavajući učinkovitost na 10%. U prednosti ne postoji kraj, jer ovi novi katalizatori su 100% biološki kompatibilan i proizvodnju drugih goriva (dva alkoholi izobutanola i izopcntanol), kao i biorazgradive plastike , rezultat rada bakterija.
Iako su istraživači uvjereni da se učinkovitost bionskog lista može povećati, čini se da je uređaj spreman za testiranje u komercijalnim aplikacijama , ne zaboravljajući na njegovu važnost u humanitarnom polju . Prema Noceri, bionski list je važno otkriće koje pokazuje kako se mogu dobiti bolji rezultati od same fotosinteze. Cilj je sada proširiti je i u zemljama u razvoju , ostavljajući uobičajene sheme prijenosa tehnologije.
Iz sunčeve svjetlosti dolazi alternativno biogorivo na fosilna goriva, pozvano da zaštiti okoliš i poboljša kvalitetu života najpotrebnije populacije.
Pročitajte i:
- Biogoriva i pčele: brak koji se ne mora sklapati
- Automobil s biometanom koji pobjeđuje benzinski
- Poljoprivreda i bioenergija: proizvodnja biogoriva nije održiva i oduzima plodno zemljište