Представете си колко би било хубаво един ден да живеете в екологичен дом, който може сам да произвежда нужната ви електроенергия, без да е свързан към трафопоста? И въздухът около него да е кристално чист, свеж… Затворете очи и си представете вашата къща като една истинска „зелена“ електроцентрала!

Тази мечта вероятно ще стане реал­ност след няколко години. Така твърди професор Даниел Ноцера, ръководител на лаборатория за проучване на нови източници на енергия в Харвард. Според него устройства, базирани на такава технология, някой ден ще бъдат реалност в нашите домове и ще създават евтина, чиста енергия, използвайки принципа на действие на листата на растенията.

Текст: Стоян Тошев

Технологията на изкуствения лист

Изкуственият лист (The Artificial Leaf) използва базиран на фотосинтезата химичен процес – същия, благодарение на който съществува животът на Земята. Когато слънчевите лъчи огряват едно живо листо, те разлагат вод­ните молекули в него на кислород и водород (спомняте ли си от училище – H2O)? След това отделеният водород се свързва с въглероден диоксид (CO2) и се образуват въглехидрати – храната на растението. Е, тя доста често е храна и за нас, а пък целият процес фотосинтеза е много по-сложен и няма нужда да го описваме в подробности.
Професор Ноцера е успял да симулира част от това природно вълшебство. Прозрачен съд с дестилирана вода се излага на слънчева светлина. Вътре е потопена силициева лента, покрита с химичен катализатор, който разцепва водните молекули така, че от едната страна се отделят мехурчета кислород, а от другата – водород, който може да се използва като гориво. Толкова е просто! Само потапяте лентичката във вода и я държите до прозореца.
Копия на изкуствения лист вече са създадени в няколко университета (Бъркли, Уисконсин, Берлин), така че технологията не е проблем – тя е евтина, надеждна и не замърсява. Кое обаче пречи скоро да я видим в употреба?

Проблемите

Засега листът може да работи само с дестилирана вода. Ако тя не е пречистена, след известно време върху него се натрупват бактерии, които пречат на работния процес и отделянето на газовете. Даниел Ноцера опитва да осигури химично решение чрез добавяне на допълнителен слой кобалтово съединение, променящо непрекъснато структурата си и непозволяващо на бактериите да се прикрепват.
Друг проблем е, че водородът е взривоопасен и процесът по отделяне и натрупване на този газ трябва да е сигурен. Едно от решенията е да се създаде течна батерия, разчитаща на флуиди, акумулиращи заряда. В съвременните автомобили водородът се запазва в ултра сгъстен вид и при евентуална катастрофа взривът е страхотен. „Ако ус­пеем да изобретим батерия, базирана на вода, то при катастрофа ще ви трябва… парцал“ – весело се изказва проф. Ноцера.
Използването на водород за енергиен източник изисква и наличието на горивна клетка, която да го превръща в електричество. Над такива устройства работят огромни корпорации, като Mercedes Benz и Honda, за да могат да ги използват за своите задвижвани от водород концептуални возила. Но самите те все още не са достатъчно ефективни и евтини. Липсва и изградена инфраструктура за употреба на водородни автомобили, а създаването й ще отнеме години и милиарди долари разходи.
На всичко отгоре произвеждането на енергия трябва да е сведено на конкурентни нива и да е сравнимо с цената на галон бензин. Новите методи за добиване на евтино гориво като фракинга допълнително намалява цената. Но все пак зрънце надежда има, защото самият фракинг е опасен и води до замърсяване с въглероден диоксид и други вещества. Нещо, което липсва при зелената технология на листа.