Zamienią energię ze Słońca w paliwo. Właśnie stworzyli syntetyczne liście
Naukowcy z Uniwersytetu Cambridge w Wielkiej Brytanii opracowali sztuczny liść, który czerpiąc energię ze światła słonecznego przekształca CO2 i wodę w etanol i propanol. Dzięki temu rozwiązaniu można wyeliminować pośredni etap produkcji paliw, co sprawia, że jest ono bardziej praktyczne. Daje to nadzieje na stworzenie zrównoważonych i bezemisyjnych technologii produkcji paliw w niedalekiej przyszłości.
Paliwa jakie zaproponowali naukowcy z Wielkiej Brytanii mają wysoką gęstość energii i mogą być łatwo przechowywane lub transportowane. W odróżnieniu od paliw produkowanych z surowców kopalnych, „paliwa słoneczne” mogą być wytwarzane przy zerowej emisji dwutlenku węgla i są całkowicie odnawialne. Jednocześnie, w przeciwieństwie do większości paliw opartych na bioetanolu, nie wymagają poświęcania znacznych powierzchni gruntów do ich produkcji.
Lepsza alternatywa dla bioetanolu
Póki co, technologia ta jest nadal na etapie badań laboratoryjnych. Naukowcy przekonują jednak, że ich sztuczne liście stanowią istotny krok na drodze do ustanowienia gospodarki opartej na odnawialnych i czystych źródłach energii.
Uważany za ekologiczne paliwo bioetanol jest traktowany jako czystsza alternatywa dla benzyny, ponieważ jest wytwarzany z roślin zamiast paliw kopalnych jak np. ropa naftowa. Obecnie, większość samochodów osobowych i ciężarowych jest napędzana benzyną, która zawiera do 10% etanolu, którą znamy jako paliwo E10. Największym producentem tego paliwa na świecie są. Według danych pochodzących z amerykańskiego Departamentu Rolnictwa, aż około 45% całej kukurydzy uprawianej w USA jest wykorzystywane do produkcji etanolu.
Z jednej strony bioetanol jest ekologiczny, bowiem jego produkcja nie jest związana z tak dużymi emisjami jak innych, tradycyjnych paliw. Z drugiej jednak jego wytwarzanie wymaga ogromnych obszarów, które w innym wypadku mogłyby być wykorzystywane do produkcji żywności. To sprawia, że biopaliwa są wprost nazywane kontrowersyjną technologią, która niesie ze sobą jedynie pozorne korzyści dla środowiska. Jednym z naukowców, którzy tak twierdzą jest np. kierujący omawianymi badaniami profesor Erwin Reisner.
Czy sztuczne liście będą przełomem?
Do tej pory te sztuczne liście były w stanie wytwarzać jedynie proste związki chemiczne, takie jak syngaz, który jest mieszaniną wodoru i tlenku węgla. Może być on wykorzystywany do produkcji paliw, lekarstw, tworzyw sztucznych i nawozów. Aby jednak ta technologia mogła być wykorzystywana na szerszą skalę, musi stać się bardziej praktyczna. Innymi słowy, jej produkcja musi opierać się na jednym, stosunkowo prostym procesie. W tym przypadku zasilanym energia słoneczną. Wymóg ten spełnia opracowany właśnie sztuczny liść, który może bezpośrednio produkować czysty etanol i propanol bez pośredniego etapu produkcji syngazu.
Dotychczas inni naukowcy byli w stanie wyprodukować podobne związki chemiczne przy użyciu energii elektrycznej. Jednak po raz pierwszy udało się wytworzyć tak złożone związki chemiczne przy użyciu wyłącznie energii słonecznej. Jak twierdzi dr Motiar Rahaman, jeden z autorów badań:
Świecenie światłem słonecznym na sztuczne liście i uzyskiwanie płynnego paliwa z dwutlenku węgla i wody to niesamowity kawałek chemii. Zwykle, gdy próbujesz przekształcić CO2 w inny produkt chemiczny za pomocą sztucznego liścia, prawie zawsze otrzymujesz tlenek węgla lub gaz syntezowy, ale tutaj udało nam się wyprodukować praktyczne paliwo płynne, wykorzystując jedynie moc Słońca. To ekscytujący postęp, który otwiera zupełnie nowe możliwości w naszej pracy.
Obecnie urządzenie stanowi jedynie dowód słuszności koncepcji naukowców i posiada jedynie umiarkowaną wydajność. To jednak stanowi zachętę dla badaczy by usprawnić cały proces do tego stopnia, by mógł on być stosowany masowo. Naukowcy pracują nad optymalizacją absorberów światła, aby mogły lepiej pochłaniać światło słoneczne i innych elementów technologii by była bardziej wydajna. Dalszych prac wymaga również doprowadzenie do tego, by innowacyjna technologia mogła służyć do produkcji masowych ilości paliwa. Jak tłumaczy jeden z zaangażowanych w projekt naukowców, wspomniany Erwin Reisner:
Mimo że wciąż pozostaje wiele do zrobienia, pokazaliśmy, do czego zdolne są te sztuczne liście. Ważne jest, aby pokazać, że możemy wyjść poza najprostsze cząsteczki i tworzyć rzeczy, które są bezpośrednio przydatne, gdy odchodzimy od paliw kopalnych.
