Ученые обнародовали первые в мире искусственные листья

Листья, которые растут на деревьях, получают энергию из солнечного света и воды в процессе фотосинтеза. Уже более десяти лет, ученые бьются над созданием "искусственных листьев". Такое устройство будет использовать солнечный свет для расщепления воды на водород и кислород, которые можно будет сохранить в топливных элементах и использовать для создания электроэнергии. Ученые создали прототип искусственных листьев много лет назад, но он был непрактичным, так как был сделан из дорогих материалов и являлся крайне нестабильным. Однако ученые сообщают, что они создали экономически эффективную и стабильную версию искусственных листьев.

«Ученые искали пути создания искусственных листьев десятилетиями», говорит глава исследовательской группы Дэниел Носера из Массачусетского технологического института. «Я уверен, нам удалось создать такие листья. Они могут стать недорогим источником энергии для развивающихся стран. Наша задача – превратить каждый дом в маленькую электростанцию».

Разработанный Носерой лист чуть тоньше игральной карты и сделан из кремния, электросхем, никелевых и кобальтовых катализаторов, относительно недорогих и широко доступных материалов. Если поместить такой листок в наполненную водой пятилитровую емкость и поставить на солнце, он способен выработать достаточно электричества на одну семью в развивающихся странах. Конструкция будет подсоединена к топливному элементу, расположенному на крыше дома или на заднем дворе.

При проведении испытания в лабораторных условиях выяснилось, что листок сможет работать непрерывно в течение 45 часов без потери активности. Недавно разработанные никелевые и кобальтовые катализаторы – причина практичности. Они позволяют устройству работать в десять раз эффективнее настоящего листа. Носера считает, что можно повысить эффективность листа в последующих версиях. Он основал компанию Sun Catalytix, чтобы продолжить работу над этой технологией.

Джон Тернер из Американской Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии создал функционирующий искусственный лист более десяти лет назад, но в нем использовались дорогостоящие металлы, и он работал меньше суток. Совсем недавно китайские ученые представили дизайн для искусственных листьев из диоксида титана и платины, а голландские исследователи создали систему светового захвата на основе хлорофилла водоросли Spirulina.

Исследования Массачусетского технологического института были представлены на 241-м Национальном собрании Американского химического сообщества в Анахайме, штат Калифорния.