Odborníci z MIT loni představili technologii inspirovanou fotosyntézou rostlin. Umožňuje rozložit pomocí slunečního záření vodu na kyslík a vodík, jejichž následnou reakcí v palivovém článku vzniká elektrický proud. Vědci díky inovativnímu použití katalyzátorů obešli problémy, které znesnadňovaly praktické využití starších obdobncýh technologií. Nyní se však ukazuje, že i nový způsob má své mouchy.
Jedním z důležitých kroků při fotosyntéze v listech rostlin je rozklad molekul vody na vodík a kyslík za pomoci energie slunečního záření. Kyslík uniká do atmosféry, vodík je spolu s uhlíkem z oxidu uhličitého zabudován do organických látek. Umělý list vyvinutý odborníky z Massachusetts Institute of Technology (MIT) tento proces napodobuje. Vzniklé plyny využívá k výrobě elektřiny v palivovém článku.
Technologie představená loni na jaře v časopise Science by prý mohla zajistit levnou elektřinu především domácnostem v chudých oblastech světa. "Příroda je poháněna fotosyntézou. Věřím, že totéž může díky umělým listům v budoucnu platit i pro lidskou civilizaci," říkal tehdy optimisticky vedoucí vědeckého týmu Daniel Nocera.
První umělý list byl vyroben už v roce 1998, ale pro praktické využití se nehodil. Ve vodě korodoval a jeho životnost se počítala na dny. Navíc se neobešel bez drahých kovů, což výrobu elektřiny neúnosně prodražovalo. Nová verze je založena na levném křemíku a katalyzátorech z niklu a kobaltu, které rozklad vody působením světla usnadňují. Zařízení je ve využívání energie slunečního záření dvaapůlkrát efektivnější než listy rostlin. "Naším cílem je vybavit každý dům v rozvojových zemích vlastní elektrárnou," prohlašoval Nocera.
S kolegy založil firmu Sun Catalytix, která měla technologii přivést ke komerčnímu využití. Nyní však společnost oznámila, že zastavuje snahy rozvinout prototyp do podoby schopné fungovat v průmyslovém měřítku. Ukázalo se totiž, že výroba by nebyla rentabilní.
Vodík se zatím běžně a relativně levně vyrábí z fosilních paliv. To ale není dlouhodobě udržitelný způsob. Druhou možností je elektrolýza vody, což je energeticky náročný proces.
Má-li se jednat o čistou technologii, musí být energie dodávána z obnovitelných zdrojů, například ze solárních panelů. Tento způsob je však v současnosti třikrát až sedmkrát dražší než výroba vodíku z fosilních paliv. Loni představený "umělý list" by vyšel jen nepatrně levněji než kombinace solárních panelů a elektrolýzy, investice do průmyslového využití této technologie se tedy prozatím nevyplatí.
Firma se proto soustředí na zdokonalování "umělého listu" ve snaze ho co nejvíce zlevnit. To bude vyžadovat vývoj nových typů polovodičů. "Umělý list jsme prozatím uložili k ledu," cituje časopis Nature Joepa Pijperse, chemika ve službách Sun Catalytix.
