Harvards soldrivna blad fångar mer solljus än en riktig växt

Sedan vi först drömde om att utnyttja solens solkraft har forskare tittat på växterna runt omkring oss för inspiration i hopp om att kopiera processen med fotosyntes. Nu hävdar forskare vid Harvard att de har gjort ett system som gör just det - bara deras blad är tio gånger så kraftfullt.

Harvard-professorerna Daniel Nocera och Pamela Silver publicerade nyligen sina medarbetade fynd i tidningen Vetenskap, vilket förklarar deras system som heter "Bionic Leaf 2.0" och hur det kan fånga 10 procent av solljuset för att omvandlas till energi, medan naturliga löv bara kan konvertera 1 procent av solljus genom fotosyntes.

Nocera har tidigare publicerat sina verk som beskriver detta system och hur det omvandlar solljus till flytande väte, men det här senaste dokumentet visar att de kraftigt har ökat effektiviteten.

"I stället för att ha en bensinstation slår solen på ditt hus, du har ett artificiellt blad, du kan generera ditt eget bränsle", säger Daniel Nocera, professor i energi vid Harvard, i en video om bionic leafen.

Det fungerar genom att sandwicha en solceller eller solcell mellan två tunn metalloxidkatalysatorer för att bilda själva bladet. Därefter nedsänktes den i vatten vid rumstemperatur och efterliknar processen med fotosyntes genom att spotta vattenmolekyler i syre och väte. Dessa vätemolekyler kombineras sedan med koldioxid och omvandlas till ren gnidningsalkohol. Drivrutiner kan då använda den i sina bilar som mycket som etanol.

Nocera har kunnat göra allt detta för ett tag men det var inte så effektivt. Katalysatorn han använde skapade syremolekyler som förstörde bakteriens DNA och för att undvika att han tvingades använda en onormal mängd energi och därigenom minskar effektivitetsutgången.

"För detta papper har vi konstruerat en ny kobolt-fosforlegeringskatalysator, som vi visade inte ger reaktiva syrearter, förklarar Nocera till Harvard Gazette. "Det gjorde att vi kunde sänka spänningen, vilket ledde till en dramatisk effektivitetsökning."

Han säger att Bionic Leaf 2.0 nu kan fånga 10 procent effektivitet från solen, men han berättade Harvard Magazine det kan någon dag nå effektivitet på 70 till 80 procent.

Talar med Omvänd tidigare i år, Nocera spekulerade hans system skulle kunna ha denna typ av effektivitet men han hade inte bevisat det ännu. Nu när det är här är möjligheterna ganska spännande.