Skip to main content

Nanodesigned electrochemical converter of solar energy into hydrogen hosting natural enzymes or their mimics

Article Category

Article available in the folowing languages:

Naturalne metody produkcji wodoru na rynkach energetycznych

Naukowcy opracowali prototypowe urządzenie naśladujące przyrodę w zakresie produkcji czystego wodoru cząsteczkowego (H2) z wody. Po zoptymalizowaniu rozwiązanie to może być bardzo przydatne dla gospodarki wodorowej.

Energia

H2 to pierwiastek, który występuje we wszechświecie w największej ilości. Perspektywa wykorzystania czystego H2 jako nośnika energii stanowi podstawę koncepcji przyszłej gospodarki wodorowej. Spalanie H2 wraz z tlenem daje wodę i ciepło, które mogą być wykorzystane do pracy mechanicznej. H2 może być również wykorzystany do generowania energii elektrycznej przy użyciu ogniwa paliwowego. Niestety H2 w czystej postaci naturalnie na Ziemi nie występuje i musi być syntetyzowany. Enzym Fotosystem II (PSII) umożliwia liściom roślin podział wody na tlen i wodór w obecności światła słonecznego w temperaturze pokojowej. Dzięki dofinansowaniu ze środków UE w ramach projektu SOLHYDROMICS naukowcy zbadali, czy sztuczne urządzenie, które wykorzystuje PSII lub podobną do tego enzymu substancję chemiczną, może produkować rozsądne ilości H2. Celem była 10% konwersja energii słonecznej w czysty H2. Drugi i ostatni prototyp SOLHYDROMICS oparto raczej na naśladowaniu niż na naturalnym enzymie jak w przypadku pierwszego prototypu. W ciągu jednego dnia udało się uzyskać 1% wydajność przy ograniczonej dezaktywacji. Choć wydajność ta była poniżej zakładanych wartości, zaobserwowano drastyczną poprawę w porównaniu do pierwszego prototypu. Uzyskane wnioski wskazują drogę ku obiecującym przyszłym postępom i wielu potencjalnym zastosowaniom, takim jak reaktor fotochemiczny do przetrawiania odpadów organicznych lub redukcji dwutlenku węgla (CO2) do metanolu. Naukowcy przedstawili wyniki, publikując dziewięć artykułów naukowych, a także złożyli wniosek patentowy dotyczący opracowanej technologii. Badanie zdolności przyrody do produkcji czystego H2 to obiecujący sposób na zwiększenie dostępności tego potencjalnie ważnego nośnika energii. Wnioski uzyskane w wyniku badań zrealizowanych w projekcie SOLHYDROMICS mogą utorować drogę do realizacji tego założenia.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania