Технологии Способность листьев преобразовывать солнечный свет и воду в энергию делает их идеальными в солнечной энергетике. Теперь исследователи говорят, что нашли способ имитирования этого кажущегося простым процесса.
Технология, разработанная Дэном Ночера (Dan Nocera) из Массачусетского технологического института, сможет обеспечивать электричеством целый дом. По словам ученых, все, что необходимо для этого - чип, погруженный в ведро с водой. Устройство может даже сохранять энергию, когда солнце не светит.
Новые технологии воспроизводят процесс фотосинтеза, при котором энергия солнца высвобождает электроны в листьях, которые затем расщепляют воду с образованием водорода и кислорода, обеспечивая запас энергии для растения.
"Листья полны электричества, - поясняет Ночера.- У них просто нет каких-либо проводов внутри".
Для того, чтобы эта реакция происходила, листьям нужны два катализатора. Прорыв Ночера заключается в открытии двух доступных катализаторов.
Солнечный свет захватывается с помощью кремниевого материала по тому же принципу, что и на типичных панелях солнечных батарей, но вместо подключения его к проводам, которые могут зарядить батареи, покрытый катализаторами кремний погружается в воду.
"Я могу положить этот чип в бутылку с водой и подержать ее на солнце, вскоре вы увидите, как начнут выходить пузырьки водорода и кислорода", - рассказывает Ночера.
Водород и кислород в дальнейшем могут быть использованы в топливных элементах для производства электроэнергии, по мере того, как они рекомбинируют с образованием воды.
Это открытие является значимым не потому, что впервые ученые создали подобный элемент, а потому, что это первое использование достаточно дешевых материалов в практичном устройстве, отметил Ночера на заседании Американского химического общества (American Chemical Society) в Анахайме, штат Калифорния.
Устройство может соответствовать эффективности современных солнечных панелей, добавил он, что означает, что массив из панелей на крыше дома будет достаточным для обеспечения его электричеством.
Основная цель этих исследований состоит в том, чтобы обеспечить энергией население в развивающихся странах, особенно в Индии и в сельских районах Китая, сказал Ночера. Главная особенность системы в том, что устройство работает с любой водой, не обязательно чистой, добавил он. Ночера также видит применение технологий военными.
Далее, для того, чтобы лабораторные технологии могли использоваться на деле, следует выяснить, как захватить кислород и водород и сохранять их для последующего использования, а также на повестке дня "цена вопроса".
Сегодня фотоэлектрические панели могут сохранить энергию в батареях, но "ее упаковка слишком дорога", отметил Ночера. Эти дорогие части заменяются искусственными листьями. "В принципе, это может быть намного дешевле", - уверен ученый.
Джон Тернер (John Turner) из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, который первым продемонстрировал эффективные "искусственные листья" в 1998 году, но с использованием слишком дорогих и неустойчивых при коммерциализации материалов, говорит об изобретении: "Мы, возможно, находимся на пути к устойчивому, недорогому, безуглеродному производству водорода".
Он добавил, что "главная цель сейчас - превратить лабораторное устройство в технологичный прототип".
Компания SUN Catalytix из Кембриджа, штат Массачусетс занимается коммерциализацией этой технологии.
