Napfény-mesterséges levélből-üzemanyag, csökkenő szén-dioxid szint

A legújabb kutatások szerint az emberiség 25 éven belül a legnagyobb változáson fog keresztülmenni az energia felhasználás területén az ipari forradalom óta. A vizsgálatok azt mutatják, hogy a szél- és napenergia elérte a gazdasági versenyképesség azon pontját, ahol a szén és a földgáz egyre inkább háttérbe szorul.

Már most is megújuló energiaforrásokat használunk a villamosenergia termeléshez, de a szállításhoz használt üzemanyag már trükkösebb dolog. Az olaj továbbra is a leginkább elérhető üzemanyag annak ellenére, hogy komoly veszélyt jelent a környezetre és az emberi egészségre, és jelentős szerepe van a globális politikai instabilitásban.

Hamarosan azonban végleg búcsút inthetünk az olajnak, és vele együtt a fosszilis üzemanyagok korszakának.

Nemrég egy áttörést jelentő napenergia technológiát jelentettek be, amely megköti a szén-dioxidot és napfény segítségével éghető üzemanyaggá alakítja azt.

"Az Illinois Egyetem kutatói Chicagóban kifejlesztettek egy hatalmas változást eredményező napelemet, amely olcsón és hatékonyan alakítja át a légköri szén-dioxidot közvetlenül felhasználható szénhidrogén üzemanyaggá a napfény energiájának segítségével.

A hagyományos napelemektől eltérően, amelyek a napfényt elektromos árammá alakítják, melyeket nehéz akkumulátorokban kell tárolni, az új eszköz alapvetően a növények munkáját végzi el, miközben a légköri szén-dioxidot alakítja át üzemanyaggá, ezzel két alapvető problémát is megoldva. Egy ilyen 'mesterséges levelekből' álló napenergia farm segítségével jelentős mennyiségű szén-dioxidot lehet eltávolítani a légkörből, és ezzel együtt energiában gazdag üzemanyagot termelni." (1)
 
Az első "mesterséges levelet" tavaly hozták létre, amely napfényt és vizet használt, hogy hatékony módon termeljen üzemanyagot, bár ez az üzemanyag hidrogén volt, melynek magvannak a maga korlátai. Ez mégis egy áttörést jelentett a megújuló energia területén, és előkészítette az utat a legújabb fejlesztések előtt. (2)

Az új mesterséges levél "szintézisgázt" termel - hidrogén gáz és szén-monoxid keverékét -, amit közvetlenül el lehet égetni, vagy átalakítható dízel vagy más szénhidrogén üzemanyaggá.

A kutatók azt találták, hogy az úgynevezett "volfrám-diszelenid nanopehely" volt a legjobb a szén-dioxid kémiai kötéseinek felbontásában, amely 1000-szer gyorsabb és 20-szor olcsóbb, mint a jelenlegi katalizátorok.

"Az Illinois Egyetem mesterséges levele két hármas elágazású szilícium napelem cellából áll a fény begyűjtésére, amely 18 négyzetcentiméteres; volfrám-diszelenid és ionos kokatalizátor rendszer van a katód oldalon, és kobalt-oxid kálium-foszfát elektrolit az anódon oldalon.

Amikor a fény 100 watt négyzetméterenként - körülbelül az átlagos fény intenzitás, ami eléri a Föld felszínét - bekapcsolja a cellát, és szén-monoxid gáz buborékok termelődnek a katódon, miközben szabad oxigén és hidrogén ionok keletkeznek az anódon."

Ennek az eredménynek a jelentőségét nem szabad figyelmen kívül hagyni.

"A képesség, hogy üzemanyaggá tudjuk alakítani a szén-dioxidot a benzin árához hasonló szinten, elavulttá teszi a fosszilis üzemanyagokat."

Ezzel az egyetlen áttöréssel megkezdhetjük a fosszilis tüzelőanyag függőség lezárását, és véget vethetünk a vele járó összes negatív következménynek.

Az energia és a tüzelőanyag elérhető lesz lokálisan mindenütt ahelyett, hogy a más régiókban történő kitermelésétől függenénk, melyek gyakran igen bizonytalanok. A szén és az olaj elégetéséből származó évszázados levegő- és vízszennyezés jelentősen csökkenne, így az ökoszisztémák és az emberek egészségi állapota is jelentősen javulna.

Továbbá az a tény, hogy ez a mesterséges levél megköti a szén-dioxidot, az egyik leghatékonyabb eszköz lehet a globális felmelegedés lassításában. A légköri szén-dioxid az 1750 körüli ipari korszak hajnalán mért 280 ppm-ről mára több mint 400 ppm-re emelkedett, olyan szintre, ami az ismert földtörténet során az aszteroidák okozta hatásokkal vethető össze.

"Ahelyett, hogy fenntarthatatlan módon termelnénk energiát egyirányú úton fosszilis üzemanyagokból, miközben üvegházhatású gázokat hozunk létre, most már vissza tudjuk fordítani ezt a folyamatot, és újra át tudjuk alakítani a légköri szén-dioxidot üzemanyaggá napfény segítségével," - mondta Amin Salehi-Khojin, a tanulmány vezető szerzője. A kutatók szerint a mesterséges levelekből álló napenergia gazdaságok nagy mennyiségű szén-dioxidot képesek eltávolítani a légkörből. (3)


(1) - http://phys.org/news/2016-07-breakthrough-solar-cell-captures-carbon.html
(2) - https://www.sciencedaily.com/releases/2015/08/150828142940.htm
(3) - http://science.sciencemag.org/content/353/6298/467
(4) - http://ujvilagtudat.blogspot.com.es/2016/08/egy-attortest-jelento-mesterseges.html#more