Folyékony üzemanyagot gyárt a bionikus levél

A Harvard kutatóinak legújabb fejlesztése tízszer hatékonyabban hasznosítja a napfény energiáját, mint a növényi levelek.

Folyékony üzemanyagot gyárt a bionikus levél

A növények szén-dioxidból, vízből és a napfény energiájából cukrokat állítanak elő. A Harvard kutatóinak új bionikus levele hasonló elven működik, ám tízszer jobb hatásfokkal, mint a természetes növények. A Bionic Leaf 2.0 vizet bont a napenergia segítségével, egy baktérium révén pedig az így kapott hidrogénből és szén-dioxidból folyékony üzemanyagot, főként izopropil-alkoholt állít elő.

Daniel Nocera és társai fejlesztése abban nyújt többet a korábbi mesterséges fotoszintézises összeállításoknál, hogy túllép a vízbontáson, és rögtön felhasználható üzemanyagot termel. ÉS persze hatásfokában is lekörözi a természetes folyamatot, hiszen a növényi fotoszintézis során a beérkező napenergiának a legjobb esetben is mindössze egy százaléka hasznosul biomasszaként. A most létrehozott rendszer révén elviekben többféle széntartalmú üzemanyag is előállítható lehet.

A bionikus levél Nocera csapatának korábbi hasonló rendszerének továbbfejlesztésével jött létre. Ez utóbbi szintén alkalmas volt izopropil-alkohol előállítására, a hidrogéngyártás során használt nikkel-molibdén-cink ötvözet katalizátoron azonban reaktív oxigéngyökök is fejlődtek, amelyek tönkretették a baktériumok DNS-ét, ami a hatásfok rovására ment.

Az új rendszerben ennek elkerülésére már egy másik, kobalt-foszfor katalizátort alkalmaztak a kutatók, amelyen nem fejlődnek reaktív gyökök. A fejlesztés így alacsonyabb feszültség mellett működtethető, és a korábbinál sokkal jobb, 10 százalékos hatásfokkal üzemel, mondja Nocera. A Bionic Leaf 2.0-val ráadásul már izobutanol, izopentanol és egy bioműanyag prekurzor, a PHB (polihidroxi-butirát) is előállítható. Az új katalizátor óriási előnye elődjéhez képest, hogy kémiai szerkezete miatt képes az „öngyógyulásra”, így nem kopik el, és nem szennyezi be a végterméket.

Bár a hatásfokot további finomításokkal még lehet majd növelni, Nocera elmondása szerint a rendszer már jelenlegi formájában is alkalmas lehet a kereskedelmi használatra. A szakértő elsősorban a fejlődő országokba szeretné eljuttatni fejlesztését, amely véleménye szerint a napenergia hasznosításának új korszakát hozhatja el. „A fotoszintézis lenyűgöző folyamat” – mondja a kutató. „Csak napfény, víz és levegő kell hozzá, és már gyarapodhat is a fa. Mi pedig pontosan ezt másoltuk le, csak sokkal hatékonyabbá tettük a folyamatot, és az energiát üzemanyaggá alakítottuk át.”

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward