Искусственный фотосинтез – новый источник энергииНаиболее эффективная водородная машина на Земле та, которую мы видим каждый день. Каждый раз, когда Солнце светит на листву, она выделяет водород. А что если мы сможем получить необходимый водород из солнечной энергии?

В Массачусетском технологическом университете доктор Дэниэл Носера (Daniel G. Nocera) работает над этим:

- Я начал задумываться об энергии в тот же день, как стал ученым. Сколько энергии понадобится нам в будущем, при этом экологически чистой? Оказалось, что за час на поверхность Земли попадает больше энергии, чем мы получаем за год. Огромное количество энергии исходит от Солнца, а мы никак ей не пользуемся. Это печально…

Доктор Дэниэл Носера намерен воспользоваться своими научными знаниями, чтобы приручить эту колоссальную энергию. Он хочет использовать солнечный свет для получения водорода.

- Наше вдохновение – это дерево и листья на дереве, по-настоящему удивительная машина. Листья берут солнечный свет, который падает на них каждую минуту, и просто гудят от электричества. Внутри листа солнечный свет вызывает удивительный танец молекул – фотосинтез. В этом танце крепкие связи между кислородом и водородом в молекуле воды разрушаются.

Вода сама по себе не является топливом, она слишком стабильна. Но если атомы в воде меняют партнеров и образуют две молекулы водорода и одну кислорода, то мы получаем высокоэффективное топливо.

Если люди смогут делать то же, что происходит в листьях, мы получим практически неиссякаемый источник чистого водорода для обеспечения энергией наших машин и домов. В лаборатории мы должны сделать то же, что делают растения.

Дэн Носера занялся этим 25 лет назад, но расшифровать природу не так-то просто. Спустя несколько лет экспериментов он и его команда придумали специальный состав, который, по их мнению, сможет разделить молекулу воды. Это соединение имеет в основе родий – драгоценный металл вида платиновых.

Работает ли это соединение? Действительно ли с его помощью можно разделить воду на водород и кислород? Для этого соединение проверяют в лаборатории, где есть искусственное солнце.

Доктор Дэниэл Носера - искусственный фотосинтез- В лаборатории солнечный свет имитируется мощным большим лазером. Первое, на что следует обратить внимание в ходе эксперимента, – появление маленьких пузырьков. Пузырьки означают, что при помощи лазера и особого состава получен водород. В природе это происходит каждый день. Листья преобразовывают солнечный свет в энергию. Но повторение этого процесса в лаборатории – маленькое чудо.

Компьютер и высокочувствительная камера фиксируют малейшие изменения. Через несколько минут начинают появляться пузырьки. Таким образом, система работает и это захватывающее, поистине волнующее событие.

После анализа пузырьков ученые поняли – это действительно водород и в тот момент осознали, что нашли верный путь. Это большое достижение, но трудности еще остались. В этом эксперименте Дэн Носера не разделил молекулы воды, как это делают листья. Вместо этого, он использовал соляную кислоту, в которой содержится одна молекула водорода и одна молекула хлора. Эту связь легче разорвать, чем связь в молекуле воды. Кроме того, родий, необходимый для состава, слишком дорогой материал для коммерческого применения.

При использовании родия много не сэкономишь, это невозможно. Но этот эксперимент еще на один шаг приблизил Дэна к получению водорода.

- Зато теперь мы поняли, что нужно делать, чтобы перейти на более дешевые материалы. Такие материалы, как железо или никель для расщепления воды на водород, кислород. Если нам это удастся, мы получим новый источник энергии для всего мира. И в этом мире отпадает необходимость в нефти, ведь нефть – ничем не лучше воды и солнечного света. У нас появилась надежда, ведь именно Солнце так интересует людей, ищущих нирвану – универсальный ответ на энергетические проблемы. Кроме того, это очень важный элемент множества новых технологий, которые помогут нам понять природу и воссоздать фотосинтез.

rel=”nofollow”
Счетчик тИЦ и PR