Nas bo rešila umetna fotosinteza?

V naši atmosferi je preveč ogljikovega dioksida. In ker tega ne moremo kar »spihati« v vesolje moramo najti kak drug način za njegovo zmanjšanje. Ideja je sicer logična a dokaj problematična, saj je potrebno najprej najti način, kako CO₂ »potegniti« iz ozračja, nato pa najti še način, kako ga shraniti. Je namreč plin kar pomeni, da ga je potrebno hraniti v ustreznih rezervoarjih ali pa spremenit v kaj drugega.

Najnovejša metoda, ki so se je domislili na Lawrence Berkeley National Laboratory, je pretvorba CO₂ v etanol in to le s pomočjo sončne svetlobe. Zakaj etanol? Ker ga je mogoče dokaj preprosto shranjevati in ker je uporaben tudi kot alternativno gorivo. Sliši se zelo obetavno. Zadeva je nastala v sodelovanju omenjenega laboratorija iz Berkeleya in ameriškega Centra za umetno fotosintezo, ki se ukvarja z iskanjem načina umetnega ustvarjanja energije s pomočjo CO₂, vode in sončne svetlobe ali po domače – umetno fotosintezo.

Umetna fotosinteza ni nekaj novega, težava pa je v tem, da so vse dosedanje metode zahtevale veliko količino električne energije in bile zato neuporabne v vsakdanjem življenju. Omenjeni znanstveniki so hoteli najti način, kako proces narediti bolj energetsko učinkovit in pravijo, da so na dobri poti.

Električna energija, potrebna za umetno fotosintezo, se meri preko količini sončne osvetljenosti. Enota 1 sončna osvetljenost pomeni električno energijo, ki se generira v jasnem dnevu, ko je sonce v zenitu, torej točno nad nami, 0,1 sončna osvetljenost pa, spet ob jasnem vremenu, ob sončnem zahodu. Večina do sedaj razvitih sistemov umetne fotosinteze deluje pri 1 sončni osvetljenosti, kar je za laboratorijske razmere v redu, v praksi pa več ali manj neuporabno, saj zemeljsko površje ni vedno osvetljeno v tej meri. In kaj narediti?

Ekipa iz Berkeleya je poskušala najti rešitev s pomočjo različnih materialov. Na koncu so prišli do rešitve v obliki sistema, ki uporablja anodo iz nanocevk, izdelanih iz iridijevega oksida, ki vodo spreminjajo v kisik, ter katodo iz bakra in srebra, ki spreminja CO₂ v etanol. Kombinacija se je izkazala za dokaj obetajočo, saj omogoča umetno fotosintezo tudi pri 0,35 sončne osvetljenosti. To pa je že blizu nečesa, čemur bi lahko rekli uporabno. Posebej še zato, ker vse skupaj teče s polovico manj električne energije kot dosedanji poskusi.

In kaj bomo potem z etanolom? Ker gre za tekočino, ga je mogoče preprosto shraniti, uporaben pa je tudi kot gorivo, saj ga že sedaj uporabljajo kot dodatek biogorivom. ▪