Профессор Массачусетского технологического института Даниэль Носера разработал искусственный лист, генерирующий кислород и водород без использования дорогих элементов, сообщает РБК. Устройство способно превратить энергию солнечного света в химическое топливо и может быть использовано в качестве альтернативного источника энергии.
В отличие от изготавливавшихся ранее аналогичных устройств новый искусственный лист не нуждается в трудоемких инженерных процессах и дорогостоящих материалах.
Изначально устройства планировалось применять для производства топлива и электроэнергии в развивающихся странах, но в течение многих лет процесс считался нецелесообразным, так как требовал использования платины.
Чтобы сделать технологию более доступной, г-н Носера заменил платиновый катализатор на никель-молибденовый, составляющие которого в изобилии находятся на Земле.
Искусственный лист состоит из солнечного коллектора, находящегося между двух пленок, которые генерируют кислород и водород. Лист помещается в емкость с водой и подвергается воздействию солнечных лучей. В результате воздействия света устройство начинает быстро генерировать потоки пузырей: кислород выделяется с одной стороны листа, а водород - с другой. Если поместить такой лист в контейнер с барьером для разделения двух сторон, кислород и водород можно использовать в дальнейшем для передачи энергии, например, в топливный элемент, который объединит их снова в воду, генерируя при этом электрический ток.
На сегодняшний день искусственный лист ещё не готов к коммерческому производству, так как системы для сбора, хранения и использования выделяемых им веществ до сих пор не разработаны.
Ведущий научный сотрудник Института энергетических проблем химической физики РАН Михаил Ларичев отмечает, что российские ученые тоже работают над методами использования энергии Солнца. «Исследование, проведенное американскими специалистами, очень интересное. Правда, пока непонятно, насколько эффективный катализатор используют американцы и как долго сможет функционировать устройство», - добавляет он.
Исполнительный секретарь Нанотехнологического общества России Денис Андреюк уверен, что специалисты по всему миру будут еще долго работать над совершенствованием способов добычи солнечной энергии.
«Люди не оставляют попыток воспользоваться энергией Солнца, так как это неисчерпаемый ресурс. Пока все, что сделано в этой сфере, экзотика, включая классические кремниевые солнечные батареи, так как они очень дорогие. Новое изобретение, я предполагаю, будет в десятки раз дороже. И никель, и молибден не самые дешевые материалы, которые будут быстро портиться. В настоящих листьях заложено множество механизмов, которые помогают забрать как можно больше из солнечного света и наилучшим образом преобразовать его. Искусственный лист не сможет это сделать, его эффективность будет невысокой».
По словам эксперта, новое устройство с помощью энергии света расщепляет воду на кислород и водород. Но для того, чтобы из этого можно было извлекать электроэнергию, необходима топливная ячейка, которая также стоит денег.
«Ещё одна проблема заключается в том, что водород очень трудно хранить. Эта задача пока эффективно не решена. Водород хранится в баллонах под давлением, и это подобно бочке с порохом. Получается, что на каждом этапе работы устройства происходят гигантские потери эффективности плюс большие денежные затраты», - прокомментировал г-н Андреюк.
Он добавил, что в данный момент команда специалистов из Нанотехнологического общества России как раз работает над продвижением технологии, которая даст возможность создавать хранилища водорода огромной ёмкости.
Соответствует редакционной политике
