Naukowcy ze Szwecji opracowali molekularny katalizator ze zdolnością szybkiego utleniania wody do tlenu. Przedstawione w magazynie Nature Chemistry wyniki wnoszą znaczny wkład do przyszłego wykorzystania energii słonecznej i innych odnawialnych źródeł energii, zwłaszcza że ceny benzyny nadal niebezpiecznie rosną.
Zespół z Królewskiego Instytutu Technologicznego (KTH) w Sztokholmie jako pierwszy osiągnął prędkości, które są porównywalne do tych istniejących w naturalnej fotosyntezie, tym samym wyznaczając nowy rekord świata. Naukowcy w Europie, Japonii i Stanach Zjednoczonych poszukują sposobów na udoskonalenie sztuczn
„Prędkość jest głównym problemem, wąskim gardłem, gdy chodzi o stworzenie doskonałej sztucznej fotosyntezy” – wyjaśnia profesor Licheng Sun z Wydziału Chemii KTH.
Molekularny katalizator, opracowany przez prof. Suna i jego zespół, jest tak szybki, że może osiągnąć ponad 300 cykli na sekundę. Szybkość, z jaką odbywa się naturalna fotosynteza odbywa to od 100 do 400 cykli na sekundę.
„Jest to oczywiście rekord świata oraz przełom w odniesieniu do katalizatora molekularnego w sztucznej fotosyntezy” – komentuje profesor Sun. „Prędkość taka umożliwi w przyszłości stworzenie dużych obiektów do wytwarzania wodoru na Saharze, gdzie promieni słonecznych nie brakuje. Albo osiągnięcie efektywniejszego niż obecnie przetwarzania energii słonecznej na energię elektryczną, łącząc to z tradycyjnymi ogniwami słonecznymi.
Jest to szczególnie ważne, ponieważ społeczeństwo wciąż ma do czynienia z rosnącymi cenami benzyny. Według naukowców szybkie katalizatory molekularne mogą być podstawą do wielu zmian w przyszłości. Nie tylko pozwalają wykorzystać światło słoneczne do konwersji dwutlenku węgla (CO2) w różne paliwa, takie jak metanol, lecz także mogą być użyte do konwersji energii słonecznej bezpośrednio w wodór.
Kolejnym krokiem naukowców jest opracowanie tej technologii niższym kosztem.
„Jestem przekonany, że w ciągu 10 lat będzie możliwe stworzenie technologii opartej na tego typu badaniach, która będzie wystarczająco tania, aby konkurować z paliwami węglowymi” – twierdzi chemik. „To wyjaśnia, dlaczego Barack Obama inwestuje miliardy dolarów w tego typu badania”.
Profesor Sun prowadzi badania w tej dziedzinie od prawie 20 lat i, razem z kolegami, jest zdania, że wydajne katalizatory do utleniania wody mogą być brakującym elementem układanki słonecznej energii.
„Jeśli chodzi o odnawialne źródła energii, jednym z najlepszych sposobów jest wykorzystanie Słońca” – mówi profesor Sun.
Do badania tego przyczynili się naukowcy ze szwedzkiego Uniwersytetu w Uppsali oraz chińskiego Uniwersytetu Technologicznego w Dalian (DUT).
