Tuleviku energiatootmine matkib rohelisi taimi

28. oktoober 2008, 08:59

Uute energia tootmisviiside otsingutel on
jõutud taimedeni. Teadlased püüavad luua täiesti uudset energiatootmisviisi,
matkides seda, kuidas taimed oskavad päikesevalguse energiaks muuta.

Sel pole midagi ühist päikesepatareidega. Pigem püüab tehislik fotosüntees imiteerida seda viisi, mille mikroobid, vetikad ja rohelised taimed on energia tootmisel viinud täiuseni 3 miljardi evolutsiooniaasta jooksul, kirjutas Physorg.

Kui see plaan peaks korda minema, siis võiks õnnestuda vähendada sõltuvust fossiilsetest kütustest ning sellise energiatootmise käigus ei teki kliima soojenemisega seostatud kasvuhoonegaase.

„Parim lahendus energiamurele oleks matkida looduses olemasolevat, mis toimib ju nii hästi,“ ütles Londoni Imperial kolledži biokeemik James Barber.

Looduslik fotosüntees suudab kasutada umbes kolm protsenti päikesevalgusest, mis maakerale jõuab, kuid isegi see väike kogus suudab tagada kogu energia, mida elusloodus vajab. Sünteesiprotsessi käigus töödeldakse süsinikdioksiid ja vesi hapnikuks ja süsivesikuteks, mis on inimeste toidulaual peamine energiaallikas.

„Kui me räägime tehislikust fotosünteesist, siis mõtleme sellele protsessile, mis toimub looduses rohelistes lehtedes, ehk valgus neeldub toatemperatuuril ning sellest valgusest on võimalik toota kütteaineid,“ ütles Lõuna-California ülikooli keemik Catherine Murphy.

Tehisliku fotosünteesi erinevad rakendused on hetkel töös nii Euroopas, USAs, Jaapanis kui Austraalias.

Näiteks Pennsylvania ülikooli keemia- ja füüsikaprofessor Tom Mallouk ehitas katseseadme, mis valguse toimel käivitab keemilise protsessi, milles toodetakse vesinikku, mida hiljem on võimalik kasutada kütusena. Lahendus põhineb kahe nanomeetri suurustel molekulaarsetel kobaratel, mis hõljuvad oranži värvi keskkonnas, mis neelab päikesevalgust ning kasutab neeldunud energiat selleks, et lahutada vesi hapnikuks ja vesinikuks.

„See on nagu kiibile kantud looduslik fotosüntees,“ ütles Mallouk. „Sünteetiline keemiline süsteem, mis teeb sedasama, mida teeb tavaline fotosüntees.“

Wisconsini ülikooli keemik Song Jin katsetab aga nanoskaalas juhtmetega, et muundada päikeseenergia keemiliseks energiaks, ehk kütuseks.

Seda lahendust Jin siiski tehislikuks fotosünteesiks nimetada ei söanda, kuid ta nõustub, et tulemus on sarnane loodusliku fotosünteesiga. Üliväikesed juhtmed peaks aitama tõstma protsessi efektiivsust ning langetama energiamuundamise hinda.
Austraalias katsetab rahvusvaheline teadlasrühm Victoria ülikooli teadlase Leone Spiccia ja Princetoni ülikooli teadlase Charles Dismukes’i juhtimisel mangaaniaatomitel põhineva süsteemiga, ehk sama keemilise ainega, mis aitab taimedel fotosünteesis lagundada vett hapnikuks ja vesinikuks.

Just vee lagundamine hapnikuks ja vesinikuks on protsessis kõige keerulisem. Edasi on võimalik vesinikku kasutada näiteks kütuseelemendis, mis toidab elektriga kodu või autot.

„Me oleme kopeerinud loodusest mehhanisme, mida kasutavad taimed, ning neid protsesse laboris taastanud,“ ütles Spiccia. Võimalus toota vesinikku vaid veest ja päikesevalgusest oleks ammendamatu ja taastuv energiatootmisviis.

Kuid reaalselt toimiv tehislik fotosünteesini läheb Mallouki sõnul vähemalt kümme aastat aega. Enne, kui protsess saavutab looduses olemasoleva efektiivsusmäära, tuleb ületada ridamisi tehnilisi probleeme. „Küsige minult kümne aasta pärast uuesti ja ilmselt ütlen ma, et kulub veel kümme aastat,“ ütles ta.

Äripäev https://www.aripaev.ee/img/id-aripaev.svg
05. November 2008, 11:55
Otsi:

Ava täpsem otsing