Téma týdne

Umělý list

Vědci na MIT vyvinuli umělý list, který nejen vyrábí energii, ale dovede ji i uchovávat.

Umělý list
Umělý list

První fotosyntetizující organizmy se na Zemi objevili už více než před 3 miliardami let. Fotosyntéza umožňuje přeměnu oxidu uhličitého a vody za pomoci sluneční energie na složité organické látky (monosacharidy) a kyslík. Fotosyntéza zásadním způsobem ovlivnila další směr vývoje života, především tím, že jejím vedlejším produktem je kyslík. Příroda, i přes naši současnou technickou vyspělost, je stále zdrojem inspirace pro mnohé oblasti vědy a výzkumu. Na počátku 21. století se týmy vědců snaží napodobit jednu z nejběžnějších biochemických reakcí a pomocí umělé fotosyntézy získat dostatek levné a snadno dostupné energie.

Fotosyntéze vděčíme za rozmanitost pozemského života. Tato foto/biochemická reakce umožnila naší existenci. Zelené rostliny jejím prostřednictvím získávají energii z okolního prostředí, kterou uchovávají v chemických vazbách organických sloučenin (například glukózy):

sluneč.en.
6CO₂ + 6H₂O = C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Celý mechanismus této napohled jednoduché rovnice je však velmi složitý. Specializované molekuly a biokatalyzátory potřebné k tomuto procesu vyvíjí příroda už miliardy let.

Jednou z fází fotosyntézy je hydrolýza vody, tedy rozklad vody na kyslík a vodík. Hydrolýza vody je za běžných podmínek energeticky velmi náročný proces. Pokud by se podařilo tento přirozený proces efektivně napodobit, získali bychom levný a snadno dostupný zdroj vodíku do palivových článků.

Důležitý krok na cestě k laciné a dostupné energii učinil vědecký tým z MIT vedený prof. Nocerou, který na setkání Americké chemické společnosti představil prototyp „umělého listu“. Vzhledem připomíná kreditní kartu. Po vložení do nádoby s vodou umělý list vyrobí množství energie, která je dostatečná pro potřeby průměrné domácnosti. V laboratorních podmínkách se podařilo udržet prototyp v chodu 45 hodin bez výpadku.

Zdroj: TZ MIT

Foto: Dominick Reuter, MIT