Bionický list 2.0 vyrábí kapalné palivo ze solární energie, vody a vzduchu
Vědci v různých laboratořích po celém světě se již řadu let snaží vyvinout mechanismus tzv. umělé fotosyntézy, tedy napodobit způsob získávání a akumulace solární energie, jaký probíhá v zelených rostlinách.
Nyní v tomto smyslu slaví další úspěch tým kolem chemika Daniela Nocery z Harvardské univerzity, který do příslušného procesu dokonce zapojil vodík konzumující baktérie, aby zvýšil jeho účinnost.
Přesněji řečeno, vyvíjený systém využívá solární energie, konvertované ve fotovoltaickém článku na elektrický proud, ke štěpení molekul vody na vodík a kyslík za účasti levného katalyzátoru na bázi slitiny kobaltu a fosforu. Vodík pak konzumují v systému přítomné a geneticky upravené baktérie Raistonia eutropha, které jej za účasti oxidu uhličitého, přítomného ve vzduchu, mění na směs kapalných uhlovodíků, použitelných jako palivo.
Pokud jde o konverzní poměr při přeměně dopadající solární energie na palivo či následnou biomasu, tým Daniela Nocery a Pamely Silver dosáhl úspěšnosti 10%, což je asi desetkrát více, než zpravidla při procesu přirozené fotosyntézy dosahují rychle rostoucí rostliny (kolem 1%).
Jak rostliny, tak nový systém týmu Daniela Nocery zvaný Bionický list verze 2.0 využívají pro získávání a akumulaci energii kromě slunečního světelného záření také vodu a oxid uhličitý (CO2).
Oxid uhličitý vstupuje do metabolismu uvnitř baktérií, které z něj a vodíku vyrábějí různé typy kapalných uhlovodíků, např. isopropanol (Isopropylalkohol), isobutanol (2-methylpropan-1-ol) nebo isopentanol (Isopentylalkohol), přičemž různým chemickým sloučeninám odpovídají různé účinnosti celého řetězu reakcí.
Zmíněné uhlovodíky sice mohou posloužit jako palivo, výzkumníci však dva poslední využili k výrobě látky PHB, která je tzv. prekurzorem bioplastů.
První verze Bionického listu, kterou vědci vyvinuli vloni, trpěla ještě některými závažnými provozními problémy. Např. tehdy používaný kovový katalyzátor vyvolával řadu chemických reakcí, které poškozovaly bakteriální DNA. Nový katalyzátor je v tomto smyslu mnohem lepší a navíc účinnější, pracuje při nižším elektrickém napětí.
Nový systém má také seberegenerační schopnost, tj. materiál listu není vtahován do reakční směsi. Daniel Nocera v tiskové zprávě vyjádřil odhodlání dovést celou technologii do efektivní, technicky a finančně průchodné podoby, použitelné v praxi.
Zdroje: Science Magazine, Scientific American, Popular Science, Futurism, ScienceDaily 1, ScienceDaily 2, NBC News, Phys.org, Youtube
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Víte, kde spočívá náš společný ukrytý poklad? Blíž, než si myslíte!
Jan Rosák, moderátor
Slovo nad zlato
Víte, jaký vztah mají politici a policisté? Kde se vzalo slovo Vánoce? Za jaké slovo vděčí Turci husitům? Že se mladým paním původně zapalovalo něco úplně jiného než lýtka? Že segedínský guláš nemá se Segedínem nic společného a že známe na den přesně vznik slova dálnice? Takových objevů je plná knížka Slovo nad zlato. Tvoří ji výběr z rozhovorů moderátora Jana Rosáka s dřívějším ředitelem Ústavu pro jazyk český docentem Karlem Olivou, které vysílal Český rozhlas Dvojka.
