Искусственные листья благодаря инновационной технологии могут производить энергию, используя только воду и солнечный свет, теперь могут исцелять себя. Искусственный лист, созданный учёными из Массачусетского технологического института, во главе с Даниелем Насера (Daniel Nocera), подражает способности настоящих растений вырабатывать энергию с помощью фотосинтеза.
Их «лист» сделан из недорогого кремния и покрыт водородно-кислородным катализатором, предназначенный для того, чтобы вызывать химические реакции. При добавлении воды, этот катализатор разбивает воду на водород и кислород. Газ, который затем поднимается из воды, может быть использован топливными элементами для производства энергии.
Искусственный лист постоянно улучшается. В ходе 245-го «Национального заседания и выставки химического сообщества», проходящего в Новом Орлеане, Носера сообщил, что теперь их лист способен вырабатывать энергию из грязной воды. В предыдущих концептах этого листа, для полноценной работы была необходима чистая вода, поскольку бактерии в грязной воде образовывали на листе плёнку, которая делала производство энергии невозможным.
Однако новая, негладкая поверхность предотвращает формирование такой плёнки, избавляя от необходимости в использовании только чистой воды. Данное усовершенствование особенно радует, поскольку учёные считают, что такие листья имеют огромный потенциал для использования в развивающихся странах, где достать чистую воду может быть крайне непросто.
Основным нововведением, которое позволило этим листьям использовать грязную воду, стало их способность самоисцеляться, о чём также упоминалось в ходе заседания. При воздействии воды, содержащей бактерии, катализатор, нанесённый на поверхность листа, распадается, создавая грубую поверхность, которая предотвращает формирование плёнки. Позже, катализатор может снова восстановиться и продолжить разделять воду на водород и кислород.
«Это уникальное свойство, поскольку оно позволяет создать надёжную структуру – в идеале, она сможет выдерживать сложные погодные условия», сказал Дэн Каммен (Dan Kammen), содиректор Института окружающей среды в Беркли.
Носера и его команда стремятся создать мощный источник энергии, который смогут использовать жители отдалённых районов, где не хватает традиционных источников энергии. Новые искусственные листья перенесли учёных на шаг ближе к достижению этой цели.
Однако у некоторых исследователей из этой области есть сомнения. «Я работаю в африканских селениях и считаю, что преимущества этой разработки могут быть полезными, однако это совсем не очевидно», сказал Каммен, который не принимал участие в проекте. «Не смотря на то, что это прекрасная разработка для лаборатории, значительное снижение стоимости топливных элементов вследствие инноваций и массового производства в Китае уже значительно изменили ситуацию в солнечной энергетике. В результате, солнечная энергетика уже быстрыми темпами распространяется по Африке».
Тем не менее, искусственные листья могут использоваться и другими способами. По мнению Каммена, если использовать эту технологию в распылителе или ламинате, работа Носеры может иметь далеко идущие последствия для использования в городской среде, где на поверхностях крыш зданий могут быть нанесены фотоэлектрические элементы, которые будут поставлять в энергосеть значительное количество возобновляемой энергии. «В США одна треть потребности в электричестве может быть обеспечена за счёт площадей крыш зданий. Если бы эти элементы были достаточно дешёвыми и достаточно гибкими для городских поверхностей, они могли бы сыграть важную роль в быстро развивающейся солнечной индустрии. Эта отрасль нуждается в новых инновационных игроках на рынке», – сказал Каммен.
Источник: Innoros.ru
