Ein ausreichend leichtes künstliches Blatt, das Sonnenlicht zur Erzeugung von Brennstoff verwendet, könnte verwendet werden, um die Knappheit an verfügbarem Land zur Absorption von Sonnenenergie und den Missbrauch von Land zu beenden, das ansonsten für die Landwirtschaft nutzbar wäre (wenn auch stark).
Im Gegensatz zur Photovoltaik wandeln Solarzellen Sonnenlicht in Kraftstoff und nicht in Strom um. Forscher haben lange versucht, die Photosynthese in Pflanzen mit einem synthetischen Prozess zu replizieren, der Kohlendioxid, Wasser und Sonnenlicht zur Herstellung von Kraftstoff verwendet. Heutzutage ist die vorhandene Technologie jedoch immer noch ineffizient oder zu kompliziert, so dass sie auf das Festland beschränkt ist, wo der Platz begrenzt ist.
Ein schwebendes „Sonnenblatt“
Erwin Reisner von der University of Cambridge und seine Kollegen entwickelten eine Solarbrennstoffzelle aus Bleiperowskit, einer Art Kristall, der Energie aus Licht einfangen kann. Die Zelle produziert Blasen aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid, die miteinander vermischt werden können, um einen Brennstoff namens Syngas zu bilden. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht. und ich verlinke es hier.
„Es ist das erste seiner Art für Solarbrennstoff“, sagt Reisner.
Es gibt auch viele bedeutende Entwicklungen für schwimmende PV, und wir dachten einfach, dass etwas sehr Ähnliches auch für Kraftstoffe getan werden könnte.
Der Prototyp des Geräts ist ein Quadrat mit einer Breite von 10 Zentimetern und einem Millimeter Dicke. In Tests, die am Fluss Cam in Cambridge durchgeführt wurden, produzierte es Wasserstoff mit einem Wirkungsgrad von 0,58 % und Kohlenmonoxid mit einem Wirkungsgrad von 0,0053 %. Laut Reisner war die Leistung im Gramm-für-Gramm-Vergleich sehr ähnlich zu aktuellen Solarzellen.
Wie wird eine solche Seerose hergestellt?
Der Herstellungsprozess, der wie erwähnt die Abscheidung eines dünnen Films aus Perowskit auf mit Indium und Zinn beschichtetem Polyester beinhaltet, ist leicht skalierbar, aber es gibt noch einige Probleme. Zwei von allem, meiner Meinung nach nicht unerheblich: Erstens muss der Wirkungsgrad für kommerzielle Anwendungen näher bei 10% liegen. Zweitens könnten die im Prototyp verwendeten Materialien, selbst wenn sie in das Gerät integriert sind, potenziell giftig für Wasserstraßen sein.
Dies schmälert eindeutig nicht die Bedeutung der Entdeckung: Dieses künstliche Blatt ist, obwohl es noch „unreif“ ist, ein großartiger Machbarkeitsnachweis für zukünftige kommerzielle Geräte.
