14. srpna 2009 10:11
Většina fotovoltaických systémů vyrábí elektrickou energii pomocí křemíkových článků. To je ale i navzdory klesajícím cenám za solární panely stále velmi drahé ve srovnání s tradičními zdroji energie, jako je uhlí, ropa a zemní plyn. Na Imperial College London se v rámci projektu za milion liber zaměřili na možnosti napodobení fotosyntézy. Část projektu zkoumá, jak přesně využívají listy sluneční záření k výrobě využitelných molekul. Tým plánuje vybudovat zařízení, které by dokázalo proces kopírovat a vyrábět čistá paliva, jako je vodík nebo metanol. Ty mohou vyrábět v palivových článcích elektrickou energii, nebo je možné využít je jako pohonné látky v automobilech. Podobné výzkumy probíhají také v USA nebo v Nizozemsku.
James Barber, biolog z Imperial College, tvrdí, že zařízení, které by dokázalo využít jen 10 % na něj dopadajícího slunečního záření, by mohlo vyřešit budoucí poptávku po energiích. Stačilo by prý, aby solární systémy napodobující fotosyntézu pokryly 0,16 % zemského povrchu. Vznikl by tak zdroj o výkonu 20 terawatt, což by mělo pokrýt odhadovanou spotřebu v roce 2030, píše deník Guardian. A na rozdíl od těch skutečných by "umělé listy" mohly být umístěné v pouštních oblastech, kde nebudou ubírat půdu zemědělství. Barber doufá, že se nakonec podaří vylepšit solární články vytvořené přírodou. "Když to dokáže list, my to dokážeme také, ale lépe," řekl deníku Guardian.
Fotosyntéza je biochemická reakce, při které je sluneční záření využité pro rozklad vody na kyslík a vodík. Kyslík rostliny vypouštějí do atmosféry, zatímco vodík využívají pro výrobu cukru a dalších organických látek. Cílem výzkumu na Imperial College je napodobení první fáze fotosyntézy, tedy rozdělení vody na kyslík a vodík. Získal by se tím čistý a neomezený zdroj vodíku. Na rozdíl od rostlin by ale umělé listy neměly z atmosféry odebírat oxid uhličitý. Vodík je čisté palivo bohaté na energii. Proto se s ním počítá jako s hlavním palivem budoucnosti. V kombinaci s oxidem uhličitým z atmosféry, nebo ze spalování fosilních paliv vzniká metanol. Ten se dá využít jako palivo do spalovacích motorů, které nemusejí procházet žádnou úpravou.
Například podle Dana Nocery z Massachusettského technického institutu (MIT) by pár litrů vody za den stačilo pokrýt veškerou spotřebu energií běžné domácnosti. Právě výroba zařízení, které bude dostatečně levné a jednoduché, aby se dalo využít při běžném domácím provozu, je klíčovou částí projektu umělé fotosyntézy.
Tým Jamese Durranta, který se na Imperial College zabývá fotochemickými reakcemi, před nedávnem přišel s katalyzátorem na bázi oxidu železnatého, který částečně dokáže rozkládat vodu. Nicméně tento proces je zatím velmi neúčinný. Nocera také pracuje na katalyzátoru vyrobeném z kobaltu a fosforu, který dokáže rozkládat vodu za pokojové teploty. Nicméně oba modely jsou ještě velmi vzdálené komerčnímu využití.
Podle Durranta by účinný proces rozkládání vody mohl také vyřešit problém s ukládáním solární energie. Během dne by umělé listy mohly vyrábět vodík, který by se pak v noci mohl využít pro výrobu elektrické energie. Chemická paliva, jako je vodík, nesou daleko větší množství energie na objem než nejlepší baterie, píše deník Guardian.
Podle článku Aloka Jha Scientists explore how the humble leaf could power the planet zveřejněném v deníku The Guardian 11. 08. 2009
PRAHA/LONDÝN (Ecomonitor) - Britští vědci zkoumají nový zdroj obnovitelné energie - umělou fotosyntézu. Proces, při kterém rostliny díky slunečnímu záření přeměňují vodu a oxid uhličitý na cukry, je nejefektivnějším využitím solární energie na Zemi. A podle vědců by se napodobení části tohoto procesu mohlo stát vstupenkou k neomezeným zdrojům čisté energie, píše deník The Guardian.
 |
|
| Vědci se snaží napodobit proces fotosyntézy, která běžně probíhá v listech rostlin. Licence: Volné dílo (public domain) | |
| Foto: pdphoto.org |
Většina fotovoltaických systémů vyrábí elektrickou energii pomocí křemíkových článků. To je ale i navzdory klesajícím cenám za solární panely stále velmi drahé ve srovnání s tradičními zdroji energie, jako je uhlí, ropa a zemní plyn. Na Imperial College London se v rámci projektu za milion liber zaměřili na možnosti napodobení fotosyntézy. Část projektu zkoumá, jak přesně využívají listy sluneční záření k výrobě využitelných molekul. Tým plánuje vybudovat zařízení, které by dokázalo proces kopírovat a vyrábět čistá paliva, jako je vodík nebo metanol. Ty mohou vyrábět v palivových článcích elektrickou energii, nebo je možné využít je jako pohonné látky v automobilech. Podobné výzkumy probíhají také v USA nebo v Nizozemsku.
James Barber, biolog z Imperial College, tvrdí, že zařízení, které by dokázalo využít jen 10 % na něj dopadajícího slunečního záření, by mohlo vyřešit budoucí poptávku po energiích. Stačilo by prý, aby solární systémy napodobující fotosyntézu pokryly 0,16 % zemského povrchu. Vznikl by tak zdroj o výkonu 20 terawatt, což by mělo pokrýt odhadovanou spotřebu v roce 2030, píše deník Guardian. A na rozdíl od těch skutečných by "umělé listy" mohly být umístěné v pouštních oblastech, kde nebudou ubírat půdu zemědělství. Barber doufá, že se nakonec podaří vylepšit solární články vytvořené přírodou. "Když to dokáže list, my to dokážeme také, ale lépe," řekl deníku Guardian.
Fotosyntéza je biochemická reakce, při které je sluneční záření využité pro rozklad vody na kyslík a vodík. Kyslík rostliny vypouštějí do atmosféry, zatímco vodík využívají pro výrobu cukru a dalších organických látek. Cílem výzkumu na Imperial College je napodobení první fáze fotosyntézy, tedy rozdělení vody na kyslík a vodík. Získal by se tím čistý a neomezený zdroj vodíku. Na rozdíl od rostlin by ale umělé listy neměly z atmosféry odebírat oxid uhličitý. Vodík je čisté palivo bohaté na energii. Proto se s ním počítá jako s hlavním palivem budoucnosti. V kombinaci s oxidem uhličitým z atmosféry, nebo ze spalování fosilních paliv vzniká metanol. Ten se dá využít jako palivo do spalovacích motorů, které nemusejí procházet žádnou úpravou.
Například podle Dana Nocery z Massachusettského technického institutu (MIT) by pár litrů vody za den stačilo pokrýt veškerou spotřebu energií běžné domácnosti. Právě výroba zařízení, které bude dostatečně levné a jednoduché, aby se dalo využít při běžném domácím provozu, je klíčovou částí projektu umělé fotosyntézy.
Tým Jamese Durranta, který se na Imperial College zabývá fotochemickými reakcemi, před nedávnem přišel s katalyzátorem na bázi oxidu železnatého, který částečně dokáže rozkládat vodu. Nicméně tento proces je zatím velmi neúčinný. Nocera také pracuje na katalyzátoru vyrobeném z kobaltu a fosforu, který dokáže rozkládat vodu za pokojové teploty. Nicméně oba modely jsou ještě velmi vzdálené komerčnímu využití.
Podle Durranta by účinný proces rozkládání vody mohl také vyřešit problém s ukládáním solární energie. Během dne by umělé listy mohly vyrábět vodík, který by se pak v noci mohl využít pro výrobu elektrické energie. Chemická paliva, jako je vodík, nesou daleko větší množství energie na objem než nejlepší baterie, píše deník Guardian.
Podle článku Aloka Jha Scientists explore how the humble leaf could power the planet zveřejněném v deníku The Guardian 11. 08. 2009
Hugo Charvát