Naučnici i inženjeri se već decenijama muče da preobrate sunčevu svetlost u skladište energije. Jedan od problema s čuvanjem sunčeve energije je taj što sunčevi zraci deluju vrlo destruktivno na mnoge materijale. Sunčeva svetlost dovodi do postepenog propadanja mnogih sistema koji su napravljeni da je skladište.
Međutim, biljke imaju interesantnu strategiju koja je naučnike i dovela do pronalaska: biljke konstantno prelamaju svetlost koja njihove molekule rastavlja, ali se oni ponovo sastavljaju, tako da struktura za skladištenje sunčeve energije ostaje potpuno nova.
Naučnici sa Masačusetskog instituta za tehnologiju (MIT) uspeli su da oponašaju ključni aspekt tog procesa.
Profesor-saradnik hemijskog inženjeringa Majkl Strano i njegov tim diplomiranih studenata i istraživača napravili su aparat koji sakuplja molekule i koji može da pretvori sunčevu energiju u elektricitet. Ti molekuli mogu brzo da se razgrade i ponovo sastave samo dodavanjem ili otklanjanjem određenog rastvora.
Strano kaže da mu se ideja javila dok je čitao o biologiji biljaka.
– Bio sam impresioniran kako biljne ćelije imaju ovaj ekstremno efikasan mehanizam za obnavljanje – kaže on. Pri punoj sunčevoj svetlosti, lišće na drveću uspeva da ponovo koristi svoje proteine na svakih 45 minuta. A mislilo se da ga čine samo neupotrebljive fotoćelije.
Strano je za svoja istraživanja oponašanja principa iz prirode morao da koristi nanokomponente. A za proizvodnju sintetičkih molekula – fosfolipida, dobio je pomoć MIT energetske inicijative i Odseka za energiju. Ovi fosfolipidi prave pločice koje su konstrukcijska podrška za druge molekule koji, u stvari, reaguju na svetlo u strukturama koje se zovu reaktivni centri. Ovi reaktivni centri oslobađaju elektrone kada do njih dopru delovi svetlosti. Pločice koje nose reaktivne centre su u delu gde se spontano spajaju ugljenični nanodelovi – koji provode kao kroz šuplje cevi ugljenikove atome. Ovi atomi su nekoliko milijardi puta jače zbijeni nego kod čelika i sposobni su da provode elektricitet hiljadu puta bolje od bakra.
Cilindrične nanostrukture drže fosfolipidne pločice u nepromenljivoj liniji, tako da reaktivni centri mogu da budu izloženi sunčevoj svetlosti odjednom i da se ponašaju kao žice koje skupljaju i kanališu protok nabijenih elektrona, koje su ispustili reaktivni molekuli.
Sistem koji je napravio Stranov tim ima nekoliko različitih komponenata, uključujući i ugljenične nanostrukture, fosfolipide i druge proteine koji grade reaktivne centre, a koji se pod pravim uslovima spontano sklapaju u strukturu skladištenja svetlosti iz koje nastaje struja.
Pojedinačne reakcije ovih novih molekularnih struktura u sakupljanju sunčeve svetlosti su pokazale da su oko 40 odsto efikasnije ili duplo efikasnije od najbolje solarne ćelije koja danas postoji na tržištu. Teoretski, efikasnost ove strukture bi mogla da bude blizu 100 odsto, dodaje Strano, a prenosi B92. Podeli sa prijateljima
0 коментара
Постави коментар