Energi på lövens vis

I Science kunde man härförleden läsa en för mig djupt hoppingivande artikel:

Artificial Leaf Turns Sunlight Into a Cheap Energy Source

Daniel Nocera et al, vid MIT, presenterade nyligen vid halvårsmötet med American Chemical Society resultatet av tre års forskning. En silikonskiva, av ungefär samma dimensioner som ett vanligt spelkort, med olika sorters katalysatorer – en sorts kemiska reaktions-startmotorer – applicerade på vardera sidan. Silikonet absorberar solljus som katalysatorerna sen kan använda till att slå sönder vattenmolekyler till vätemolekyler och syremolekyler. Väte, som kan användas som bränsle, genom rekombination med syre – det vill säga, bränn det – för att till exempel driva fordon eller tillverka elektricitet med hjälp av bränsleceller. Och som alla med några kemilektioner i bagaget vet – väte och syre gör vatten, vilket är restprodukten av denna sorts energiproduktion.

Min egen iver vid att läsa den här senaste artikeln var närmast gränslös. Jag har, så gott man nu kunnat, följt gruppens arbete sedan jag först läste en artikel om dem i Science för ungefär två och ett halvt år sedan. Det var då de presenterade en ny sorts katalysator, baserad på kobolt och svavel, som för första gången lyckades med konststycket att slå sönder vatten och generera vätgas under miljövänliga förhållanden. Själva vätgasproduktionen hade andra lyckats med tidigare, men under milt uttryckt obehagliga kemiska förhållanden och med katalysatorer till exempel baserade på platinum, vilket bara förlänade det hela ytterligare en dimension av finansiell obehagliget.

Och nu har då alltså denna teknik tagit ytterligare ett steg framåt, med en ny sorts katalysator samt en fungerande plattform för applicering. I korthet fungerar den genom att absorbera solljus på ena sidan och passar vidare negativt laddade högenergetiska elektroner och positivt laddade electron vacancies (osäker på svensk term) till katalysatorerna som nyttjar dem till att producera vätgas och syrgas. Placerat i en genomskinlig skål kan anordningen konvertera så mycket som 5.5% av energin i det infallande solljuset till vätgasbränsle. Exakt hur det hela fungerar, och vilka metaller som ingår i den nya katalysatorn, är än så länge hemligt, i väntan på patent.

Nocera lägger dock inte locket på framtidsförhoppningarna. Inom två till tre år hoppas han att teknologin ska vara kommersiellt gångbar, ett företag för det ändamålet är redan grundat och starka finansiärer finns med på båten. Har du en stund vill jag gärna uppmuntra till att ta den stunden och fundera på vad vi kan stå på randen till här. Människan lär sig använda solen ljus på samma sätt som växterna runtomkring oss, för att producera miljövänligt bränsle med en i grunden enkel och miljövänlig teknologi. Applicerbar såväl i stor skala som för människor i fattiga områden. För egen del kommer jag fortsätta följa det här gänget med det största intresse.

 


Comments

Energi på lövens vis — 2 Comments

  1. “Electron vacancy” kallades iaf när jag pluggade för “hål”.

    Verkar det som de ser ut att nå högre verkningsgrader än kombinationen elproducerande solcell och elektrisk hydrolys av vattnet? Den senare har väl teoretisk gräns runt 12-25% (osäker på hydrolysdelen), med idag tillgänglig teknik skulle man kanske kunna få 6-10%, dock väldigt osäker på hur effektiv omvandlingen till optimal reaktionspotential kan bli i praktiken.

    • Just nu skulle jag våga säga att solceller för elproduktion ligger mer i spannet 10-15%. Den teoretiska gränsen för dagens kommersiella teknologi går vid 33% på grund av termodynamiska begränsningar, men vad jag förstått finns det tänkbara vägar förbi det.

      Jag tror dock inte man riktigt kan jämföra verkningsgraderna rätt av mellan solcellerna och den här nya tekniken. Den stora poängen här, försåvitt jag förstår, är att hela produktionskedjan blir såpass enkel och miljövänlig. Att tillverka solceller är ännu så länge en förhållandevis dyr, men framförallt energiintensiv och slösaktigt process. Här verkar det som om man slipper det. Som sagt, jag är entusiastisk men försiktig med vad jag vill fästa mig vid – fantastiska möjligheter har trots allt seglat upp förrut och sen kört in i väggen.

      Och tack för svenskan; kom på det sen men glömde ändra!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *