Naukowcy z Rice University stworzyli urządzenie inspirowane sposobem funkcjonowania liści. Po zanurzeniu w wodzie rozkłada ono ciecz na wodór i tlen. Do zasilania wystarczy mu energia słoneczna, jest więc niezależne od zewnętrznego zasilania. W dodatku ma być tanie w produkcji.
Samonapędzające się fabryki wodoru z wody
„Sztuczny liść” zbudowany jest z ośmiu głównych warstw, część z nich stanowi wykorzystujące perowskity ogniwo słoneczne. Perowskity to trójwymiarowe struktury krystaliczne składające się z pierwiastków o proporcjach 1:1:3, których pierwowzorem jest grupa minerałów o identycznej nazwie (perowskity) zbudowanych z atomów wapnia, tytanu i tlenu (CaTiO3).
> Air-gen = warstwa białka, która potrafi wytwarzać elektryczność z powietrza. Zwykłego [Nature]
Perowskity mają wiele ciekawych własności fizycznych, wśród których wymienić należy dużą wydajność, gdy chodzi o konwersję światła na energię elektryczną. Ale są wrażliwe na światło, temperaturę i działanie wilgoci, dlatego zamknięto je w ochronnej warstwie polimeru o nazwie Sulryn, stosowanym również do produkcji opakowań na perfumy.
Dzięki polimerowi ogniwa nie muszą znajdować się poza zbiornikiem z wodą, mogą być w nim zanurzone. Nie są więc potrzebne żadne długie przewody, wytwarzana energia jest bowiem zużywana lokalnie: przepływa ona do nanoprętów znajdujących się na szczycie struktury i mających bezpośredni kontakt z wodą. A tam już dochodzi do klasycznej elektrolizy, czyli rozkładu wody na wodór i tlen.
Sprawność całego układu od energii słonecznej do wodoru ma wynosić około 6,7 procent (źródło), co jest niewiele gorszym wynikiem niż osiągnąłby elektrolizer podpięty do klasycznych paneli fotowoltaicznych.
> Zespół Elektrowni Pątnów-Adamów-Konin będzie wytwarzał wodór z biomasy: 60 kWh na 1 kg gazu
Naukowcy nie zdradzają, w jaki sposób oba gazy miałyby być zbierane, postęp jest jednak znaczący: zamiast elektrolizerów wymagających dużych mocy mamy proste urządzenie wrzucane do wody. Gdy jest dzień, zamienia ono ciecz w gazy, w tym przydatny w energetyce wodór. Kiedy słońce zachodzi, praca zostaje wstrzymana, więc instalacja może podlegać przeglądom technicznym.
