Farma produkująca eko paliwo ze…sztucznych liści pływających po wodzie

Naukowcy z Uniwersytetu Cambridge są w trakcie tworzenia urządzenia, które będzie w stanie produkować ekologiczne paliwo za pomocą procesów podobnych do fotosyntezy. W tym celu konieczne będzie wykorzystanie jedynie światła słonecznego, wody i dwutlenku węgla. 

Zdjęcie autora: Katarzyna Dubiel

Katarzyna Dubiel

Redaktorka portalu GLOBEnergia

Podziel się

Dzięki wysiłkom badaczy z Cambridge już niedługo mogą powstać pierwsze pływające fabryki produkujące ekologiczne wersje benzyny lub oleju napędowego. Projekt opiera się na pływającym panelu, który z wyglądu i zasady działania przypomina liść. Przy użyciu światła słonecznego, wody i dwutlenku węgla produkują paliwo syntetyczne. Erwin Reisner, który kieruje grupą badaczy pracujących nad sztucznym liściem, twierdzi, że ten wynalazek może z powodzeniem zostać zaimplementowany na skalę komercyjną. Naukowcy mają zamiar wykorzystać tę technologię do stworzenia swoistych dywanów ze sztucznych liści, które będą unosić się na powierzchni jezior lub rzek. Z drugiej strony badacze zapewniają, że sztuczne liście nie są sposobem na dekarbonizację gospodarki - wszakże do swojego działania potrzebują dwutlenku węgla. 

“Istotne jest to, że nie dekarbonizujemy gospodarki za pomocą takich technik. To, co robimy to <<defosylizacja>> gospodarki. Oznacza to, że sztuczne liście nie spalają węgla, ropy i gazu. Dzięki temu do atmosfery nie dostają się gazy cieplarniane, które obecnie wyrządziły już dużo szkód środowisku” - powiedział Reisner.  

Technologia doskonalona od lat

Technologia opracowana przez naukowców z Cambridge posiada długą historię. Pierwotnie sztuczny liść składał się z pochłaniaczy światła i katalizatorów, które zamieniały dwutlenek węgla i wodę w mieszaninę tlenku węgla i wodoru. Ta mieszanina jest znana jako gaz syntezowy i ma szerokie zastosowanie w przemyśle chemicznym i paliwowym. Prototyp urządzenia był przełomowy, ale składał się z grubych warstw szkła i powłok ochronnych, przez co nie mógł być stosowany na powierzchni wody. Konieczne były ulepszenia, które wprowadzono poprzez wykorzystanie cienkowarstwowych materiałów na bazie perowskitów. Dzięki temu możliwe było stworzenie urządzenia pokrytego wodoodpornymi warstwami o grubości zaledwie mikrometra. Tak powstał sztuczny liść o powierzchni 100 cm2 i grubości milimetra, który wytwarza wodór i tlenek węgla. 

Sztuczny liść bez problemu mieści się w dłoni. Źródło: www.cam.ac.uk

Paliwo z wody, światła i CO2

Głównym celem naukowców jest stworzenie ekologicznego paliwa do samolotów. Mimo że lotnictwo ma stosunkowo mały udział w globalnych emisjach gazów cieplarnianych, to jest to sektor, w którym najtrudniej obniżyć emisyjność. W 2022 roku samoloty odpowiadały za jedynie 2% światowych emisji CO2. Jednak w ostatnich latach wskaźniki te rosną szybciej niż w przypadku transportu drogowego, kolejowego oraz żeglugi. Tak więc redukcja emisji w sektorze lotnictwa także ma duże znaczenie. Badacze z Uniwersytetu Cambridge mają ambicje, aby za pomocą sztucznego liścia produkować paliwo alternatywne dla statków. Około 80% światowego handlu odbywa się za pomocą statków towarowych, które spalają duże ilości paliw kopalnych. Emisje z tego sektora to ok. 3% światowej produkcji dwutlenku węgla. Według Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA) aby spełnić postanowienia polityki zeroemisyjnej konieczne jest ograniczenie emisji z sektora międzynarodowej żeglugi o 15% w latach 2022-2030. Dlatego też każda technologia mogąca wpłynąć na redukcję emisji dwutlenku węgla jest na wagę złota. 

Szerokie zastosowanie

Istotną zaletą sztucznego liścia jest to, że unosi się na wodzie. Tym samym nie zajmuje on cennego miejsca, które może być użyte na poczet rolnictwa lub terenów leśnych. W przyszłości urządzenie może zacząć wykorzystywać wodę ze stawów przemysłowych i kanałów irygacyjnych. 

“Te urządzenia można zwinąć i umieścić w niemal dowolnym miejscu. Są bardzo elastyczne” - zapewnia Reisner. 

Sztuczny liść testowany na rzece Cam w Cambridge. Źródło: www.cam.ac.uk

Zespół badaczy z Cambridge stworzył także start-up, który ma zająć się komercjalizacją wynalazku. Według naukowców technologia jest już na tyle rozwinięta, że może być z powodzeniem implementowana na skalę przemysłową. Reisner zastrzega jednak, że będzie to wymagało wielomilionowych inwestycji.

Źródło: theguardian.com, IEA, cam.ac.uk

Zdjęcie autora: Katarzyna Dubiel

Katarzyna Dubiel

Redaktorka portalu GLOBEnergia