Созданы искусственные листья, в которых на основе фотосинтеза, т.е. под воздействием солнечного света из воды вырабатывается энергия. Ученые считают, что эта технология в ближайшем будущем сможет обеспечить электроэнергией домашние хозяйства.
В листьях размером с игральную карту имитируется процесс фотосинтеза, который растения используют для преобразования солнечного света и воды в энергию.
Ученые говорят, что это изобретение обеспечивает по конкурентной стоимости производство электроэнергии, которое в условиях энергетического кризиса доступно для стран третьего мира.
Доктор Даниэль Ночера, возглавляющий исследовательскую группу в Массачусетском технологическом институте говорит, что создание действующей копии листа растения было одним из сокровищ Грааля для науки на протяжении десятилетий, и, он считает, что его группа сделала это.
Искусственный лист является особенно многообещающим, как недорогой источник электроэнергии, для домовладений бедных слоев населения в развивающихся странах и позволяет оборудовать каждый дом своим источником электроэнергии. Можно себе представить сельские поселения где-нибудь в Индии или Африке, где теперь можно установить электроснабжение, основанное на этой технологии.
В искусственном листе под действием солнца вода расщепляется на два ее компонента, водород и кислород, которые хранятся в топливном элементе и далее преобразуются в электричество.
Устройство не является полной копией листьев дубов, кленов и других зеленых растений, которые ученые использовали в качестве прототипа для разработки нового типа солнечных батарей. Размером с игральную карту, но тоньше ее, устройство собрано из кремния, электроники и катализаторов, веществ, которые ускоряют химические реакции.
Помещенное в сосуд воды объемом примерно 4 литра воды, устройство способно при ярком солнечном свете производить электроэнергии достаточной для суточного снабжения домовладения. Это достигается путем расщепления воды на два компонента (водород и кислород). Водород и кислород в виде газов будут храниться в топливном элементе, который расположен на верхней части дома или рядом с ним и использует их для производства электроэнергии.
Прототип этих листьев был создан 10 лет назад Джоном Тернером из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии Соединенных Штатов в Боулдер, штат Колорадо. И хотя он был очень эффективным при проведении фотосинтеза, устройство Тернера было непрактично для обыденного использования, поскольку он состояло из редких, дорогих металлов и было очень нестабильным со сроком службы всего один день.
Группа Ночера решила эти проблемы. Устройство сделано из недорогих широкодоступных материалов, работает в простых условиях и является весьма стабильным. В лабораторных исследованиях прототип искусственного листа может непрерывно работать 45 часов без перебоев.
Главным прорывом Ночера стало открытие нескольких мощных, недорогих катализаторов, сделанных из никеля и кобальта, которые способны эффективно расщеплять воду в простых условиях.
Лист Ночера приблизительно в 10 раз более эффективно проводит фотосинтез, чем природный лист. Однако он настроен оптимистично и собирается значительно повысить в будущем эффективность искусственных листьев.
