Umetna Fotosinteza

Po pohajkovanju po središču Amsterdama, fotografiranju znamenitih slikovitih kanalov, sta se Max in Lily napotila proti prav tako poznani univerzi v Amsterdamu. Kot del njune pobude sončne energije sta delala na umetni fotosintezi.

Menila sta, da ni boljšega načina za zaključek potovanja, kot spoznavanje tega dragocenega projekta, ustvarjanja postopka, ki posnema pot narave pri proizvodnji energije za milijarde let, za proizvodnjo energije za potrebe moderne civilizacije.

»Energijo uporabljamo za veliko stvari, vendar obstajajo tri osnovne zahteve«, je začela Lily. »Za ogrevanje, proizvodnjo elektrike in transport. Umetna fotosinteza nam bo v pomoč pri zadnjih dveh.«

Max pa se je počutil nekoliko razočaranega. V višini oči je imel čašo, v kateri je bila v vodi fotokatalitska celica. Dvigalo se je veliko drobnih mehurčkov. »To je umetni list?«, je vprašal, medtem ko je bral nalepko. »Pričakoval sem nekaj...bolj zelenega«, se je pritoževal.

»Kot kaj?«, je vprašala Lily. »Morda ni zelene barve, vendar deluje po enakem principu kot list«, je nadaljevala. »Sploh veš kaj je fotosinteza?«, ga je zbadala.

Max ji je odgovoril, da točno ve kaj je fotosinteza. Rastline vsrkajo sončno energijo in jo pretvorijo v kemično energijo. Ogljikov dioksid, ki ga zajamejo iz atmosfere, združijo z vodo, da ustvarijo svojo hrano, glukozo in kisik.

»Glukoza je ogljikov hidrat«, je dodala Lily. »In ta umetni list, ki ga držiš v rokah, dela nekaj podobnega. Sončno energijo uporablja za deljenje vode v kisik in vodik. Vidiš mehurčke? To sta kisik in vodik. Kisik prihaja iz sprednje strani lista in vodik z zadnje. Vodik se uporablja kot gorivo.

Medtem ko so v naravi »uporabno gorivo« ogljikovi hidrati, proteini in maščobe, so v tem primeru znanstveniki iskali gorivo, ki bo poganjalo avtomobile in elektriko, ki bo poganjala naprave. Umetna fotosinteza je postopek priprave goriva iz ničesar drugega kot vode, sončne svetlobe in ogljikovega dioksida. Je vitalen proces, osnova sveta, ki več ne potrebuje fosilnih goriv. S kombiniranjem ogljikovega dioksida z vodo, umetna fotosinteza proizvaja ogljikov vodik. Narejen iz ogljika in vodika, je ogljikov vodik, podobno kot propan in oktan, osnovna sestavina bencina in naravnega plina, in se že kot stoletja uporablja kot gorivo. Prednost te vrste umetne fotosinteze je zmanjševanje oddajanja ogljikovega dioksida v našo atmosfero,

»Ampak kako poteka?« se je glasno začudil Max. Lily mu je odgovorila, da obstaja beseda, ki razloži vse: katalizatorji. Katalizator je material, ki pospešuje kemijsko reakcijo. Z namenom da bi omogočili umetno fotosintezo so bili razviti novi katalizatorji.

Ko so ti katalizatorji združeni z materiali, ki absorbirajo svetlobo, postane učinkovita proizvodnja goriv, kot je na primer metanol, mogoča. Na začetku so se kot katalizatorji uporabljale žlahtne kovine kot sta platina ali iridij. Bile so zelo drage, zato je bilo potrebno razviti nove, cenejše alternative. Na primer, katalizator, ki je neškodljiv, okolju prijazen in tudi zelo stabilen, je titanov dioksid. Poleg tega so se kot učinkoviti katalizatorji izkazale tudi nekatere zlitine kovin. Še posebej ena, zlitina niklja molibdena in cinka (NiMoZn), je zelo učinkovita za proizvodnjo vodika.

Tako Max kot Lily sta bila navdušena nad dosežkom. Morda ni videti kot list, vendar se obnaša kot list. Umetna fotosinteza zmanjšuje atmosferski ogljikov dioksid, tako da zagotavlja bolj svež zrak, medtem ko ustvarja goriva tako za pogon avtomobilov kot tudi električnih naprav. Učinkovitost, skrb za okolje, trajnost: ustvarja se pot do novega sveta, do boljšega sveta.