'Veliko otkriće' s MIT-a moglo bi pokrenuti solarnu revoluciju

Sve Vijesti

kisik-nocera.jpgU revolucionarnom skoku koji bi mogao transformirati sunčevu energiju u glavni izvor energije, istraživači MIT-a prevladali su glavnu prepreku: kako pohraniti energiju za upotrebu kada sunce ne sja.

Do sada je solarna energija bila samo dnevni izvor energije, jer je skladištenje dodatne solarne energije za kasniju upotrebu izuzetno skupo i krajnje neučinkovito. Istraživači su u četvrtak najavili da su oponašajući biljni sustav za pohranu energije pogodili jednostavan, jeftin i vrlo učinkovit postupak za skladištenje sunčeve energije.(Desno, istraživač Daniel Nocera,fotografija Donna Coveney)


Ne zahtijevajući ništa osim obilnih, netoksičnih prirodnih materijala, ovo bi otkriće moglo otključati najmoćniji izvor energije bez ugljika od svih: Sunce. 'Ovo je nirvana onoga o čemu govorimo već godinama', rekao je Daniel Nocera s MIT-a, Daniel Dreyfus, profesor energije na MIT-u i stariji autor članka koji opisuje rad u časopisu Science od 31. srpnja. “Solarna energija uvijek je bila ograničeno, daleko rješenje. Sada možemo ozbiljno razmišljati o solarnoj energiji kao o neograničenoj i uskoro. '

Inspiriran fotosintezom koju izvode biljke, neviđeni postupak omogućit će da se sunčeva energija koristi za cijepanje vode u plinove vodika i kisika. Kasnije se kisik i vodik mogu rekombinirati unutar gorivne ćelije, stvarajući električnu energiju bez ugljika za napajanje vaše kuće ili vašeg električnog automobila, danju ili noću.

Ključna komponenta u procesu je novi katalizator koji proizvodi plin kisik iz vode koja se sastoji od metala kobalta, fosfata i elektrode. Kad električna energija - bilo iz fotonaponske ćelije, vjetroagregata ili bilo kojeg drugog izvora - prođe kroz elektrodu, kobalt i fosfat stvaraju tanki film na elektrodi i stvara se plin kisik. Sustav može duplicirati reakciju cijepanja vode koja se događa tijekom fotosinteze. Kada se za proizvodnju plinovitog vodika koristi drugi katalizator, kisik i vodik mogu se kombinirati unutar gorivne ćelije, stvarajući električnu energiju bez ugljika za pogon kuće ili električnog automobila, danju ili noću.

Novi katalizator djeluje na sobnoj temperaturi, u vodi s neutralnim pH, i jednostavan je za postavljanje, rekao je Nocera. „Zato znam da će ovo uspjeti. To je tako lako provesti - rekao je.


'Divovski skok' za čistu energiju

Sunčeva svjetlost ima najveći potencijal bilo kojeg izvora energije za rješavanje svjetskih energetskih problema, rekao je Nocera. U jednom satu na Zemlju udari dovoljno sunčeve svjetlosti koja osigurava energetske potrebe cijelog planeta tijekom jedne godine.


James Barber, vođa u proučavanju fotosinteze koji nije bio uključen u ovo istraživanje, nazvao je otkriće 'ogromnim skokom' u smjeru stvaranja čiste energije bez ugljika u masovnim razmjerima.

'Ovo je veliko otkriće s ogromnim implikacijama na budući prosperitet čovječanstva', rekao je Barber, profesor biokemije Ernst Chain na londonskom Imperial Collegeu. 'Važnost njihovog otkrića ne može se precijeniti jer otvara vrata za razvoj novih tehnologija za proizvodnju energije čime se smanjuje naša ovisnost o fosilnim gorivima i rješava problem globalnih klimatskih promjena.'

'Samo početak'

Trenutno dostupni elektrolizatori, koji vodu dijele s električnom energijom i često se koriste u industriji, nisu prikladni za umjetnu fotosintezu jer su vrlo skupi i zahtijevaju vrlo osnovno (ne-benigno) okruženje koje nema puno veze s uvjetima u kojima fotosinteza djeluje.

Potrebno je obaviti više inženjerskih poslova kako bi se novo znanstveno otkriće integriralo u postojeće fotonaponske sustave, ali Nocera je rekao da je uvjeren da će takvi sustavi postati stvarnost.

'Ovo je samo početak', rekao je Nocera, glavni istražitelj Projekta solarne revolucije koji financira Zaklada obitelji Chesonis i suvoditelj Eni-MIT Solar Frontiers Center. 'Znanstvena zajednica će stvarno trčati s ovim.'

Nocera se nada da će u roku od 10 godina vlasnici kuća moći napajati svoje domove na dnevnom svjetlu putem fotonaponskih ćelija, dok će suvišnu sunčevu energiju koristiti za proizvodnju vodika i kisika za napajanje gorivih ćelija vlastitog kućanstva. Struja iz središnjeg izvora mogla bi biti stvar prošlosti.


Projekt je dio energetske inicijative MIT, programa osmišljenog kako bi pomogao transformirati globalni energetski sustav kako bi udovoljio potrebama budućnosti i pomogao u izgradnji mosta do te budućnosti unapređivanjem današnjih energetskih sustava. Direktor MITEI-a Ernest Moniz, Cecil i Ida Green, profesorica fizike i inženjerskih sustava, primijetili su da 'ovo otkriće u laboratoriju Nocera pokazuje da će prelazak transformacije našeg sustava opskrbe energijom u onaj koji se temelji na obnovljivim izvorima energije uvelike ovisiti o graničnoj osnovnoj znanosti.'

Uspjeh laboratorija Nocera pokazuje utjecaj mješavine izvora financiranja - vlada, filantropije i industrije. Ovaj su projekt financirali Nacionalna zaklada za znanost i Zaklada obitelji Chesonis, koja je ovog proljeća dala 10 milijuna USD za pokretanje Projekta solarne revolucije, s ciljem da se solarna energija u velikoj mjeri iskoristi u roku od 10 godina.