„Pagrindinis atradimas“ iš MIT galėtų išlaisvinti saulės revoliuciją

Visos Naujienos

deguonies-nocera.jpgRevoliuciniame šuolyje, galinčiame saulės energiją paversti pagrindiniu energijos šaltiniu, MIT tyrėjai įveikė pagrindinį barjerą: kaip kaupti energiją naudoti, kai saulė nešviečia.

Iki šiol saulės energija buvo tik dienos energijos šaltinis, nes papildomos saulės energijos kaupimas vėlesniam naudojimui yra be galo brangus ir labai neefektyvus. Mokslininkai ketvirtadienį paskelbė, kad imituodami elektrinės energijos kaupimo sistemą jie patyrė paprastą, nebrangų ir labai efektyvų saulės energijos kaupimo procesą.(Teisė, tyrinėtojas Danielis Nocera,Donna Coveney nuotrauka)


Šis atradimas nereikalauja nieko, išskyrus gausias, netoksiškas natūralias medžiagas, ir gali atrakinti patį galingiausią, be anglies išskiriantį energijos šaltinį: saulę. 'Tai yra nirvana to, apie ką mes kalbėjome daugelį metų', - sakė MIT narys Danielis Nocera, Henry Dreyfuso energetikos profesorius iš MIT ir vyresnysis autorius, aprašantis darbą liepos 31 d. 'Science' leidinyje. „Saulės energija visada buvo ribotas, tolimas sprendimas. Dabar galime rimtai galvoti apie saulės energiją kaip neribotą ir netrukus “.

Įkvėptas augalų atliekamos fotosintezės, precedento neturintis procesas leis saulės energiją panaudoti vandeniui padalinti į vandenilio ir deguonies dujas. Vėliau deguonis ir vandenilis gali būti rekombinuoti kuro elementuose, kuriant be anglies elektros energiją jūsų namams ar jūsų elektromobiliui tiek dieną, tiek naktį.

Pagrindinis proceso komponentas yra naujas katalizatorius, kuris gamina deguonies dujas iš vandens, susidedančio iš kobalto metalo, fosfato ir elektrodo. Kai elektra - tiek iš fotoelektros elemento, tiek iš vėjo jėgainės ar bet kurio kito šaltinio - eina per elektrodą, kobaltas ir fosfatas ant elektrodo suformuoja ploną plėvelę ir susidaro deguonies dujos. Sistema gali dubliuoti vandens skaidymo reakciją, kuri vyksta fotosintezės metu. Kai vandenilio dujoms gaminti naudojamas kitas katalizatorius, deguonis ir vandenilis gali būti sujungti kuro elemento viduje, taip sukuriant be anglies elektros energiją namams ar elektromobiliams tiekti dieną ar naktį.

Naujasis katalizatorius veikia kambario temperatūroje, esant neutralaus pH vandeniui, ir jį lengva nustatyti, sakė „Nocera“. „Štai kodėl aš žinau, kad tai veiks. Tai taip lengva įgyvendinti “, - sakė jis.


„Milžiniškas šuolis“ švariai energijai

Saulės šviesa turi didžiausią potencialą iš bet kurio energijos šaltinio išspręsti pasaulio energetikos problemas, sakė Nocera. Per vieną valandą Žemę užklumpa pakankamai saulės spindulių, kad vieneriems metams būtų patenkinti visos planetos energijos poreikiai.


Jamesas Barberis, fotosintezės tyrimo lyderis, nedalyvavęs šiame tyrime, atradimą pavadino „milžinišku šuoliu“ link švarios, anglies neturinčios energijos generavimo masiškai.

'Tai yra didelis atradimas, turintis didžiulę įtaką būsimai žmonijos klestėjimui', - sakė Barberis, Londono imperatoriškojo koledžo biochemijos profesorius Ernstas Chainas. „Jų atradimo svarbos negalima pervertinti, nes tai atveria duris kurti naujas energijos gamybos technologijas, taip sumažinant mūsų priklausomybę nuo iškastinio kuro ir sprendžiant pasaulinę klimato kaitos problemą.“

„Tik pradžia“

Šiuo metu turimi elektrolizatoriai, dalijantys vandenį su elektra ir dažnai naudojami pramoniniu būdu, netinka dirbtinei fotosintezei, nes jie yra labai brangūs ir reikalauja labai elementarios (negerybinės) aplinkos, mažai susijusios su fotosintezės sąlygomis.

Norint integruoti naują mokslo atradimą į esamas fotoelektros sistemas, reikia atlikti daugiau inžinerijos darbų, tačiau Nocera teigė esąs įsitikinęs, kad tokios sistemos taps realybe.

'Tai tik pradžia', - sakė Nocera, pagrindinis Chesonio šeimos fondo finansuojamo Saulės revoliucijos projekto tyrėjas ir Saulės sienų centro 'Eni-MIT' direktorius. 'Mokslo bendruomenė tikrai ketina tai įgyvendinti.'

„Nocera“ tikisi, kad per 10 metų namų savininkai galės maitinti savo namus dienos šviesoje per fotoelektros elementus, o saulės energijos perteklių panaudodami vandeniliui ir deguoniui gaminti savo namų ūkio kuro elementus. Elektros tiekimas iš centrinio šaltinio gali būti praeitis.


Projektas yra „MIT Energy Initiative“ programos dalis, skirta padėti transformuoti pasaulinę energetikos sistemą, kad ji atitiktų ateities poreikius, ir padėti nutiesti tiltą į tą ateitį tobulinant šiandienines energetikos sistemas. MITEI direktorius Ernestas Monizas, Cecilas ir Ida Greenas, fizikos ir inžinerinių sistemų profesorius, pažymėjo, kad „šis„ Nocera “laboratorijos atradimas rodo, kad pereinant prie mūsų energijos tiekimo sistemos pertvarkymo į atsinaujinančiuosius energijos šaltinius labai priklausys nuo pagrindinio pasienio mokslo“.

„Nocera“ laboratorijos sėkmė rodo įvairių finansavimo šaltinių - vyriausybių, filantropijos ir pramonės - poveikį. Šį projektą finansavo Nacionalinis mokslo fondas ir Chesonio šeimos fondas, kuris šį pavasarį skyrė 10 mln. MIT, kad būtų pradėtas Saulės revoliucijos projektas, kurio tikslas - per 10 metų plačiai panaudoti saulės energiją.