Umělá fotosyntéza

Západ slunceFoto: Pavel Novák

Vědci přišli na způsob, jak získávat pomocí umělé fotosyntézy vodík. Díky slunečnímu záření a novému katalyzátoru by tak mohl být dostupný levný vodík do palivových článků.

Voda je přirozeným zdrojem vodíku. Vodík z ní můžeme uvolnit pomocí elektrolýzy a poté lze vodík použít jako palivo v palivových článcích. Tento proces však za běžných podmínek vyžaduje poměrně velké množství energie. Firmě Sun Catalytix a odborníkům z MIT se však údajně povedlo přidáním speciálního katalyzátoru vytvořit analogii přírodní fotosyntézy. Tak můžeme díky Slunci získat vodík za poměrně přijatelnou cenu. 

Hlavní postavou tohoto projektu je profesor chemie na MIT Daniel Nocera. Součástmi jeho systému pro energetické napájení domácnosti jsou sluneční panely, katalyzátor, kterým je fosfát kobaltu, a palivové články. Nejdříve bude sluneční energie pomocí umělé fotosyntézy štěpit vodu s oxidem uhličitým na vodík a kyslík. Vzniklá energetická surovina, tedy vodík (u přírodní fotosyntézy vyrábějí rostliny jakožto energetický nosič cukry), pak bude podle potřeby přiváděna do palivových článků v domě. A v palivových článcích se bude produkovat elektrická energie ve větším množství než ve slunečních panelech na začátku. 

Několik litrů vody a 4 hodiny činnosti slunečních panelů o ploše 30 metrů čtverečních poskytnou díky tomuto systému 30 kilowatthodin elektrické energie, a to odpovídá denní spotřebě domácnosti v rozvojových zemích. 12 litrů běžné říční vody analogicky vystačí na celodenní spotřebu většího amerického domu. Tento systém by mohl přinést úplnou energetickou soběstačnost domácností. 

Výzkum firmy Sun Catalytix podporovala vládní výzkumná agentura pro otázky energie ARPA-E. Konkrétní parametry chemických procesů a finanční kalkulace, zejména náklady na výrobu katalyzátoru, zatím ale nebyly zveřejněny.