Umělý list jako generátor vodíku

Už před rokem jsme přinesli zprávu o principiálním ověření mechanismu umělé fotosyntézy. Stručně řečeno jde o velmi účinné izolování vodíku a kyslíku z vody za účasti slunečního záření a speciálního katalyzátoru. Není to tedy přesná kopie přírodního procesu, který probíhá u zelených rostlin. Jde ale o dost analogický proces v tom smyslu, že podobným způsobem generuje vhodné, i když odlišné palivo. O rozvoj této technologie se zasloužil tým z amerického MIT pod vedením Daniela Nocery a ve spolupráci s firmou Sun Catalytix. Nocerův tým své výsledky prezentoval na nedávném setkání Americké chemické společnosti.

"Umělý list" je malý a tenký vodíkový generátor, v němž jsou integrovány sluneční články. Vypadá podobně jako pokerová karta. Podle vedoucího týmu by určitá plocha těchto umělých listů mohla vytvořit podmínky pro energetickou soběstačnost téměř každé domácnosti na světě. Několik litrů vody a 4 hodiny činnosti těchto umělých listů o ploše 30 metrů čtverečních by mohly poskytnout asi 30 kilowatthodin elektrické energie, což odpovídá denní spotřebě domácnosti v rozvojových zemích. 12 litrů vody analogicky vystačí na celodenní spotřebu většího amerického domu.

Umělý list je vytvořen na bázi křemíku, obsahuje elektroniku a jako přísadu speciální katalyzátory, které se musejí doplňovat. Bez katalyzátorů by umělý list nepracoval dostatečně rychle a účinně. Vznikající plyny, tj. vodík a kyslík, putují do palivového článku, který je v domě umístěn na speciálním místě. V něm pak dochází ke konečné výrobě elektrické energie.

Nocerův vklad do této technologie spočívá v tom, že díky výzkumu je možné vyrobit součástku z relativně běžných a levných materiálů. Vědci také učinili provoz součástky jednoduchým a stabilním - umělý list byl zatím schopen pracovat nepřetržitě po dobu 45 hodin. Díky katalyzátorům na bázi niklu a kobaltu je umělý list asi 10x účinnějším energetickým konvertorem než přírodní zelený list.