Umělé listy zvládají fotosyntézu lépe než ty skutečné

Napodobit přírodu všude kde to jde. Snaží se o to robotika, umělá inteligence a celá řada dalších odvětví. Daniel Nocera, vědec z MIT, společně se svým týmem, aktuálně oznámil, že se mu podařilo vytvořit funkční umělý list. Tedy solární článek, který ponořený do vody dokáže vytvářet vodík a kyslík.  


„Praktické řešení umělého listu je pomyslným Svatým grálem vědy už desetiletí,“ komentoval nový objev Nocera. „My věříme, že se nám to konečně podařilo. Náš umělý list se jeví jako velmi levný zdroj elektřiny pro domácnosti v chudých rozvojových zemích. Naším cílem je udělat z každého domu samostatnou elektrárnu,“ dodal.

Umělý list nijak zvlášť nepřipomíná listy skutečných rostlin. Připomíná spíš klasický solární článek tenký zhruba jako pokerová karta. Je vyroben z křemíku, niklu a kobaltu a dalších prvků, které slouží jako katalyzátory elektrochemické reakce.

Jakmile umělý list ponoříte do vody a necháte na něj svítit slunce, začne elektrochemická reakce, která vodu dělí na kyslík a vodík. Vodík lze jednoduše zachytávat, skladovat v palivovém článku a vyrábět z něj elektřinu.

Nocera upozorňuje, že umělý list není žádný nový koncept. První se objevil už před deseti lety, jeho autorem byl John Turner z americké národní laboratoře obnovitelné energie v Boulderu v Coloradu.

Ačkoliv dokázal velmi efektivně imitovat fotosyntézu, v praktickém světě byl spíše nepoužitelný, protože se skládal z velmi vzácných a drahých kovů. Navíc byl nestabilní, jeho životnost dosahovala sotva jednoho dne.

Nocerův umělý list nic takového netrápí. Je vyroben z levných, běžných prvků a jeho životnost je velmi dlouhá. V laboratorních podmínkách bylo prokázáno, že dokáže pracovat bez přerušení nebo snížení výkonu minimálně po dobu 45 hodin (což ovšem také není žádné terno z pohledu domácnosti).

Co je tedy klíčovým objevem Nocerova týmu? Je jím levný katalyzátor z niklu a kobaltu, který dokáže velmi rychle dělit vodu na vodík a kyslík za velmi jednoduchých podmínek. V současné době je Nocerův umělý list z tohoto hlediska asi 10x výkonnější než běžný přírodní list rostliny.

Nocera navíc hýří optimismem a říká, že v budoucnu bude možné tuto hodnotu ještě mnohonásobně zvýšit. „Příroda je poháněna fotosyntézou a já si myslím, že svět budoucnosti bude také poháněn fotosyntézou ve formě tohoto umělého listu,“ uzavřel.