Inšpirácia prírodou: Solárne články s fotosyntézou
Biopalivá možno mieria, vďaka eliminácii potravinových zdrojov, do slepej
uličky. Ale čo tak získavať priamo bio-elektrinu?
Biopalivá možno mieria, vďaka eliminácii potravinových zdrojov, do slepej uličky. Ale čo tak získavať priamo bio-elektrinu?
Organické solárne články, využívajúce fotoelektrické procesy v organických farbivách, sa už začínajú hromadne vyrábať. Niektorí analytici sa domnievajú, že ide o veľmi nádejný smer v oblasti obnoviteľných zdrojov energie. Čosi na tom zrejme bude, pretože na pilieri fotosyntézy, ktorá využíva najznámejšie zelené farbivo – chlorofyl, stojí takmer celá živá príroda.
Vedci z univerzity v Tel Avive oznámili, že vyvinuli solárne články, využívajúce proteíny fotosyntézy ako prostriedok fotovoltaickej premeny. Výhodou takýchto článkov by mala byť vysoká účinnosť konverzie, dosahujúca teoreticky až 25 %. Podľa Larryho Loeva z telavivskej univerzity by mala očakávaná účinnosť článkov v komerčnej fáze dosiahnuť 20 až 23 %, čo je nad úrovňou mnohých silikónových technológií.
V článkoch vedci použili proteín extrahovaný zo siníc, pričom jeho cena je mimoriadne nízka (1 USD na štvorcový meter článkov). Od komercializácie majú však fotosyntetizujúce články ešte dosť ďaleko. Vedci zatiaľ vyrobili článok len s priemerom 3 mm, v blízkej budúcnosti by mali dosiahnuť veľkosť článku 1 cm2.
Fotosyntéza v rastlinách za pomoci svetla vytvára z vody a oxidu uhličitého kyslík, potrebný pre život, a stavebné materiály rastlín – cukry. Obr.: Tech-On!
Vedci vytvorili solárny článok skladaním PS I (photo system I), pozostávajúceho z asi 200 chlorofylov a proteínov, medzi vodivú vrstvu a anorganický polovodič. Detaily novej technológie zatiaľ nezverejnili, informovali len o vysokej účinnosti konverzie na úrovni materiálu. Kvantová účinnosť PS I dosahuje až 95 %.
Myšlienka vyrobiť solárny článok na báze chlorofylu nie je celkom nová. Už v roku 2004 sa oň pokúsili vedci z americkej Massachusetts Institute of Technology (MIT). Chlorofyl, získaný zo špenátu, im pomohol vytvoriť článok dosahujúci konverznú účinnosť okolo 20 %. Jeho životnosť však bola len 21 dní, čo je na praktické účely veľmi málo.
Izraelským vedcom sa podarilo proteíny, získané zo siníc, modifikovať tak, že sa ich životnosť predĺžila na jeden rok a sú schopné spájať sa aj s anorganickými materiálmi, ako sú polovodiče a kovy. Relatívne stále krátku životnosť týchto organických solárnych článkov vyváži ich mnohonásobne nižšia cena oproti existujúcim technológiám. Tá by mohla dokonca ovplyvniť celkový trh fotovoltaických článkov v budúcnosti.
Univerzita plánuje technológiu rozvíjať ďalej, pričom nasledujúcou métou je vývoj organického fototranzistora.
Sdílet článek na sociálních sítích
