Algi i „sztuczne liście”, czyli: Skad brać energię?

W Hiszpanii uruchomiono instalację produkującą biopaliwo z alg, dwutlenku węgla oraz energii słonecznej. W MIT wynaleziono „sztuczny liść” efektywnie rozkładający wodę na tlen i wodór pod wpływem słońca. Czy to już przewrót w energetyce?

   Na stronie 111 najnowszego numeru "Uważam Rze" przeczytałam fascynującą notatkę p.t. "Ekologiczna ropa naftowa".  Opisano w niej instalację wybudowaną kolo Alicante w Hiszpanii.  Składa sie ona z 400 ośmiometrowych tub wypełnionych wodą w której żyją algi.  Rurociagiem z pobliskiej cementowni doprowadzany jest dwutlenek węgla.  Biomasa alg przerabiana jest na biopaliwo.  Calość jest wlasnością firmy Bio Fuel System.  Gdy wejdziemy na jej stronę /TUTAJ/, możemy się dowiedzieć, że kaloryczność otrzymanego paliwa wynosi 9700 Kcal/kg.  Jako główna zaleta tego procesu przedstawiany jest jednak fakt, iż produkcja jednej baryłki tej sztucznej ropy naftowej neutralizuje 937 kg dwutlenku węgla.

  Nie wspomina sie natomiast o kosztach uzyskania paliwa.  Nic w tym dziwnego.  Wydajność produkcji biopaliw zależy bezpośrednio od wydajności samych roślin.  Ta jednak jest bardzo niska i wynosi w zwykłych warunkach ok. 2% otrzymanej energii słonecznej.  Dostarczenie dodatkowego dwutlenku węgla poprawia wyraźnie sytuację, ale nie można z tym przesadzać, bo rośliny się uduszą.  Problem ten został świetnie opisany w rozdziale 4 książki Paula Collinvaux "Dlaczego tak malo jest wielkich drapieżników?".  Biopaliwa nie są więc opłacalne.  Najlepszym dowodem na to jest dyrektywa Unii Europejskiej nakazująca dodawanie określonego procentu biopaliw do innych paliw.  Gdyby biopaliwa były tanie, żadne administracyjne nakazy nie byłyby potrzebne.

  Algi nie będą więc przelomem.  Inaczej rzecz się ma ze "sztucznym liściem", również wspomnianym w omawianej notatce.  Daniel G. Nocero 53-letni profesor chemii z MIT już od kilku lat pracował wraz ze swoją grupą nad katalizatorami ułatwiajacymi hydrolizę wody i czyniącymi ją bardziej wydajną.  W roku 2008 Daniel Nocero i Matthew Kanan uzyskali taki katalizator na bazie kobaltu i fosforu.  W marcu 2011 na zebraniu Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego Daniel Nocero przdstawił swój "sztuczny liść".  Jest to ogniwo słoneczne wielkości karty do gry składające się z krzemu, katalizatorów na bazie kobaltu, niklu i fosforu oraz  /bliżej nieokreślonych/ układów elektronicznych.  Umieszczone na powierzchni wody rozkłada ją na wodór i tlen, wykorzystywane następnie w ogniwach paliwowych.  Nocero twierdzi, że jego urzadzenie jest 10 razy bardziej wydajne niż naturalne liście, co oznaczałoby sprawność rzędu 20%.  Trochę dalszych informacji jest  /TUTAJ/.

  Nocero nie byl oczywiście pierwszą osoba która próbowała zrobić coś podobnego.  Już ponad 10 lat temu John Turner zbudował analogiczne ogniwo.  Bylo ono jednak kosztowne i niestabilne.  Dzielo Nocero nadaje się natomiast do praktycznego zastosowania.  Świadczy o tym porozumienie między naukowcem, a indyjskim koncernem Tata.  Efettem jego ma byc budowa małego generatora, wielkości lodówki wykorzystującego "sztuczne liście".  Można na nie też spojrzeć jak na rozwiazanie problemu przechowywania energii slonecznej.