Umělá fotosyntéza se může stát Svatým grálem obnovitelných zdrojů
Technologie
Foto: Shutterstock

Umělá fotosyntéza se může stát Svatým grálem obnovitelných zdrojů

Snahy odborníků v digitálním světě se nyní celkem pochopitelně soustředí mimo jiné na oblast obnovitelných zdrojů. Zdaleka však nejde jen o nacházení nových způsobů, jak energii udržitelně vytvářet, ale jak ji také ukládat ve chvílích, kdy zrovna není potřeba. Nyní se zájem vědců obrátil na umělou fotosyntézu.

22.05.21

Stejně jako u mnoha dalších průlomových vynálezů, i zde se odborníci inspirovali přírodou a kromě solární energie se rozhodli sluneční záření využívat podobně, jako to dělají rostliny při fotosyntéze. Fotosyntéza je proces, během něhož dochází za pomoci slunce k přeměně oxidu uhličitého a vody na glukózu. Vědci se již roky snaží tento proces replikovat tak, aby jeho konečným výsledkem byla namísto glukózy elektřina. A dle dosavadních výsledků má tato technologie opravdu velký potenciál.

Naděje pro všechny

Na začátku roku 2020 vyhlásilo americké ministerstvo energetiky, že během následujících pěti let podpoří výzkum umělé fotosyntézy až 100 miliony dolarů. „Sluneční svit je naším hlavním zdrojem energie a schopnost generovat paliva přímo z něj má potenciál transformovat náš energetický průmysl a výrazně navýšit energetickou bezpečnost USA,“ uvedl k tomu ministerský předseda Paul Dabbar.

„Výroba elektřiny přímo ze slunečního svitu by skutečně navýšila energetickou bezpečnost každé země, a to i rozvojových států, kterým chybí infrastruktura nezbytná k ukládání většího množství nevyužité energie,“ napsal Dyllan Furness pro magazín Digital Trends.

Furness komunikoval s několika vědci, kteří se problematikou umělé fotosyntézy zabývají. Jeho cílem bylo informovat o nejnovějším vývoji. A přestože ještě chvíli potrvá, než bude tato technologie běžná jako například solární či větrné elektrárny, už nyní vypadá její budoucnost slibně. 

Produkce elektřiny i vodíku

Jak tedy umělá fotosyntéza funguje? Za prvé, k absorbci slunečního světla a jeho přeměně v elektřinu používá místo chlorofylu solární články. Umělé „listy“ pak využívají buď umělý nebo organický katalyzátor k oddělení vody ze vzduchu a jejímu rozdělení na vodík a kyslík. Umělá fotosyntéza může jinými slovy vyrábět ne jeden, ale hned dva druhy paliv: elektřinu a vodík.

Už před dvěma roky vydali vědci z Národní laboratoře v Berkeley a Střediska pro umělou fotosyntézu (JCAP) studii o novém solárním článku, který přesně toto umí: ze vzduchu vezme oxid uhličitý a vodu a přemění je na elektřinu a vodík.

Další tým odborníků se zaměřil na molekuly chlorofylu nalezené v některých bakteriích, které mohou absorbovat světlo z infračervené části spektra. Při použití u umělé fotosyntézy by to mohlo zvýšit účinnost procesu, což je klíčem k tomu, aby byla tato technologie životaschopná.

Dovést k dokonalosti

Už nyní se ví, že rostliny zcela nevyužívají potenciál převádění slunečního svitu na energii. „K tomu by musely být černé, ne zelené, aby mohly absorbovat většinu barev solárního spektra,“ řekl Nathan Lewis, chemik působící na Kalifornském technologickém institutu a vedoucí výzkumník na JCAP. „A mají i další omezení. Jsou jednoduše nastaveny pouze tak, aby prováděly jen ty funkce, které potřebují z biologického hlediska.“

Lidé však hledají efektivnější a rychlejší konverzní proces. Jednou takovou alternativou k přírodní fotosyntéze je druh plachty vybavené solárními články, která může být roztažena na jakémkoli rovném povrchu, aby absorbovala vodu a světlo. Poté je plachta vložena do nádrže plné katalyzátorů, aby se oxid uhličitý přeměnil na chemická paliva, která lze okamžitě použít, nebo uložit. Vědci i Ministerstvo energetiky se domnívají, že právě tato technologie by se spolu s moderními solárními panely mohla stát další zbraní proti změně klimatu.

 

Zdroj: www.greenbiz.com 

 

Související

AI jako nejdůležitější technologie budoucnosti a Elon Musk jako nejinspirativnější speaker, tak vidí budoucnost studenti

Z výzkumu zaměřeného na studenty středních a vysokých škol z výše uvedených zemí vyplynulo, že studenti jsou obecně více pozitivní než negativní, pokud jde o jejich pocity vůči budoucnosti. Zároveň věří, že v budoucnu získají všechny dovednosti, které potřebují. Obávají se však, že se celková...


Festival Future Port Prague letos omládl. Vzniká jeho samostatná edice pro mladé a v hlavní roli budou studenti

Cílem eventu je představit mladým lidem pozitivní vizi budoucnosti a nadchnout je do exponenciálních technologií, které mohou využívat ve svých projektech, a měnit tak svět v lepší místo pro každého. Akci pořádá tým Future Portu, který v minulých letech organizoval už tradiční Future Port Prague....


Vědci stvořili hologram, kterého se můžete reálně dotknout

Vědci z univerzity v Glasgow vytvořili hologramový systém, který k navození pocitu dotyku využívá vzduchové trysky . Tomuto způsobu se říká “aerohaptika” a “právě vzduchové trysky člověku umožňují fyzicky cítit hologramovou projekci na vlastní kůži, tedy na svých prstech, rukou a zápěstí”, říká...