Aktualności, Ekologia, Energetyka, Energia odnawialna, Ochrona środowiska, Wydarzenia

Wynaleźć liść

Energia odnawialna z prototypowych liści

Wcale nie kukurydza czy glony, ale bezpośrednio samo słońce może się okazać źródłem paliwa przyszłości.

Niczym kaznodzieja ogniem piekielnym, Nathan S. Lewis straszy swoich słuchaczy wizją kryzysu energetycznego. Ten chemik z California Institute of Technology twierdzi, że jeśli chcemy uniknąć potencjalnych skutków globalnego ocieplenia, do roku 2050 powinniśmy wytwarzać ponad 10 bln watów mocy czystej, niezależnej od węgla energii. Gdyby zbudować zapory na wszystkich jeziorach, strumieniach i rzekach naszego globu, uzyskalibyśmy zaledwie 5 bln. Zadaniu sprostałyby jedynie elektrownie jądrowe, ale tylko pod warunkiem, że przez najbliższe 50 lat budowalibyśmy jedną co dwa dni.
Zanim audytorium ogarnie przygnębienie, Lewis zapewni, że jest nadzieja: słońce w ciągu godziny wysyła na ziemię więcej energii, niż ludzkość zużywa przez cały rok. Do ocalenia niezbędny jest według Lewisa przełom w jej pozyskiwaniu: potrzebujemy sztucznych liści, które będą ją wychwytywać i od razu produkować z niej paliwo – tak jak rośliny. Paliwo to można by spalać, podobnie jak ropę naftową czy gaz ziemny, napędzając samochody, generując ciepło czy elektryczność, a także magazynować, aby wykorzystać po zachodzie słońca.

Laboratorium Lewisa jest jednym z kilku na świecie, które zajmują się wytwarzaniem prototypów liści – nie większych niż chipy komputerowe i mających na bazie wody produkować nie glukozę, jak prawdziwe liście, ale wodór, którego spalanie, inaczej niż w przypadku paliw kopalnych, jest procesem czystym. Inni badacze pracują nad konkurencyjnymi metodami wychwytywania energii słonecznej, takimi jak genetycznie zmodyfikowane glony produkujące biopaliwa czy nowe organizmy zaprojektowane tak, by wydzielały olej. Zdaniem Lewisa to jednak opracowane przez człowieka liście mają największą szansę upowszechnienia na dużą skalę i uratowania ludzkości przed kryzysem energetycznym.

PALIWO Z FOTONÓW

wprawdzie w laboratoryjnych prototypach udało się uzyskać niewielkie ilości paliwa bezpośrednio ze słońca – czyli „elektropaliwa”, jak je czasem chemicy nazywają – jednak technologię ich wytwarzania trzeba udoskonalić, tak aby można je było produkować bardzo tanio i na masową skalę. Lewis szacuje, że, aby sprostać energetycznemu zapotrzebowaniu Stanów Zjednoczonych, powinny one przypominać nie chipy, ale cienkie, elastyczne arkusze, które wytwarzano by podobnie jak drukuje się gazety. Ta „folia” nie powinna być droższa od wykładziny podłogowej i docelowo trzeba byłoby nią pokryć obszar wielkości Karoliny Południowej.

Technologia słoneczno-paliwowa wcale nie jest mrzonką – rozwija się skokowo, odkąd prezydent Jimmy Carter zaczął promować alternatywne źródła energii w czasie kryzysu naftowego w latach siedemdziesiątych. Teraz, w obliczu nowej zapaści energetycznej i globalnego ocieplenia, znów zaczęła się cieszyć ogromnym zainteresowaniem. Jak twierdzi Stenbjörn Styring, ze szwedzkiego Uniwersytetu w Uppsali, opracowujący sztuczne systemy naśladujące fotosyntezę, liczba konsorcjów, które zajmują się tym tematem wzrosła z zaledwie dwóch w 2001 roku do 29 obecnie.

W lipcu amerykański Departament Energii przeznaczył 122 mln dolarów na pięcioletni program mający na celu opracowanie technologii słoneczno-paliwowej przez zespół badaczy z różnych laboratoriów pracujących pod kierunkiem Lewisa. To jeden z trzech priorytetów tej instytucji. Zdaniem odpowiedzialnego za kwestie naukowe Stevena E. Koonina paliwa słoneczne „rozwiązałyby oba wielkie problemy: bezpieczeństwa energetycznego i emisji ditlenku węgla”. Koonin uważa, że choć droga do ich praktycznego zastosowania będzie niezmiernie trudna, z pewnością gra jest warta świeczki.

Antonio Regalado

Źródło i fot.: SwiatNauki.pl

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *