Fotosinteza artificială
După ce au rătăcit în jurul orașului Amsterdam, făcând fotografii canalelor pitorești celebre, Max și Lily s-au îndreptat către Universitatea din Amsterdam, de asemenea cu renume mondial. Ca parte a inițiativei lor pe energie solară, și ei lucrau în fotosinteză artificială.
Amândoi au considerat că nu există nici o cale mai bună de a pune capăt călătoriei lor decât să cunoască ceva mai mult despre acest proiect valoros, creând un proces care să imite felul naturii de a produce energie de miliarde de ani, de producere a energiei pentru nevoile civilizației moderne.
”Folosim energia pentru multe lucruri, dar există trei cerințe de bază” spuse Lily. ”Pentru încălzire, producere de electricitate, și transport. Fotosinteza artificială va da o mână de ajutor ultimelor două”.
Cu toate acestea, Max nu s-a putut abține, s-a simțit un pic dezamăgit. La nivelul ochilor săi ținea un pahar conținând o celulă fotocatalitică în apă. Foarte multe bule mici se ridicau de pe fundul paharului. ”Aceasta e frunza artificală?” întrebă el citind eticheta. ”Mă așteptam la ceva…mai verde” se plângea.
”Cum ar fi?” întrebă Lily. ”Poate nu e verde la culoare, dar lucrează după același principiu ca o frunză” continuă. ”Știi măcar ce este fotosinteza?” îl tachină.
Max îi răspunse că știe foarte bine ce este fotosinteza. Plantele absorb energia solară și o convertesc în energie chimică. Ele combină dioxidul de carbon pe care îl captează din atmosferă cu apa pentru a-și produce hrană, glucoză și oxigen.
”Glucoza este un carbohidrat” adăugă Lily. ”Iar această frunză artificială pe care o ții în mână face ceva asemănător. Folosește energia solară pentru a rupe apa în oxigen și hidrogen. Vezi bulele? Acestea sunt oxigenul și hidrogenul. Oxigenul vine din partea din față a frunzei, iar hidrogenul vine din spatele său. Hidrogenul este folosit drept combustibil”.
În timp ce în natură ”combustibilul utilizabil” sunt carbohidrații, proteinele și grăsimile, în acest caz cercetătorii căutau combustibil pentru automobile și electricitate pentru a pune dispozitive în funcțiune. Fotosinteza Artificială este procesul de preparare a combustibililor din nimic mai mult decât apă, lumină solară și dioxid de carbon. Este un proces vital, fundamentul unei lumi care nu mai are nevoie de combustibili fosili.
Prin combinarea dioxidului de carbon cu apa, fotosinteza artificială produce hidrocarburi. Constituite din hidrogen și carbon, hidrocarburile precum propanul și octanul sunt componentele de bază a benzinei și gazului natural, și sunt folosite de secole drept combustibil. Acest tip de fotosinteză artificială are și avantajul de a reduce dioxidul de carbon din atmosfera noastră.
”Dar cum funcționează?” se întrebă Max cu voce tare. Lily i-a răspuns că există un singur cuvând care explică totul: catalizatori. Un catalizator este un material care grăbește o reacție chimică. Noi catalizatori au fost dezvoltați care să permită fotosinteza artificială.
Când acești catalizatori sunt cuplați cu materiale care absorb lumina, devine posibilă producerea eficientă de combustibili precum methanolul. La început, metale prețioase precum platina sau iridiul erau folosite drept catalizatori. Acestea erau totuși foarte costisitoare, așa că trebuiau dezvoltate alternative noi, mai ieftine. De exemplu, un catalizator care este nepericulos, ecologic și, de asemenea, foarte stabil, este dioxidul de titan. În plus, unele aliaje metalice s-au dovedit a fi catalizatori eficienți. În particular, aliajul nickel molibden zinc (NiMoZn) este foarte eficient pentru producerea de hidrogen.
Atât Max cât și Lily erau impresionați de această realizare. Poate nu arată ca o frunză, dar acționează ca aceasta. Fotosinteza artificială reduce dioxidul de carbon atmosferic, furnizând aer proaspăt, creând totodată combustibili atât pentru automobile cât și pentru dispozitive electrice. Eficiență, grijă pentru mediu, durabilitate: calea către o lume nouă, o lume mai bună, se contura.