Το πρώτο τεχνητό φύλλο που μιμείται τη φωτοσύνθεση

Ο αγώνας για την προώθηση εναλλακτικών πηγών ενέργειας -ακόμα πιο επίκαιρος πλέον μετά τη σοβαρή πυρηνική κρίση στην Ιαπωνία- οδήγησε σε ένα επιστημονικό και τεχνολογικό ορόσημο: τη δημιουργία, από Αμερικανούς ερευνητές, του πρώτου τεχνητού φύλλου.

Πρόκειται για ένα εξελιγμένο ηλιακό "κύτταρο" (ή κυψέλη), σε μέγεθος τραπουλόχαρτου, αλλά ακόμα πιο λεπτού σε πάχος, που μιμείται τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, με την οποία τα φυτά μετατρέπουν το φως του ήλιου και το νερό σε ενέργεια.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον χημικό Ντάνιελ Νοσέρα του πανεπιστημίου ΜΙΤ των ΗΠΑ, που έκαναν τη σχετική παρουσίαση στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Χημικής Εταιρίας, τόνισαν ότι «η δημιουργία ενός λειτουργικού τεχνητού φύλλου αποτελεί ένα από τα ιερά δισκοπότηρα της επιστήμης, εδώ και χρόνια.

Πιστεύουμε ότι πλέον το πετύχαμε», όπως είπαν. Επεσήμαναν ότι η εφεύρεσή τους είναι πολλά υποσχόμενη ως μια φθηνή πηγή παραγωγής ηλεκτρισμού για οικιακή χρήση, με τελικό στόχο κάθε σπίτι να γίνει παραγωγός της δικής του ηλεκτρικής ενέργειας.

Το πρώτο τεχνητό φύλλο είχε δημιουργηθεί πριν περίπου μια δεκαετία, από τον ερευνητή Τζον Τέρνερ του Εθνικού Εργαστηρίου Ανανεώσιμης Ενέργειας στο Κολοράντο των ΗΠΑ. Παρόλο, όμως, που έκανε αποδοτική φωτοσύνθεση, δεν ήταν πρακτικό και λειτουργικό για ευρύτερη χρήση, καθώς αποτελείτο από σπάνια και ακριβά μέταλλα, ενώ ήταν άκρως ασταθές, με συνέπεια η διάρκεια ζωής του να μην ξεπερνά τη μια μέρα.

Όμως η νέα συσκευή του ΜΙΤ αποτελείται από πυρίτιο, ηλεκτρονικά εξαρτήματα και καταλύτες (από νικέλιο και κοβάλτιο), ουσίες που επιταχύνουν τις χημικές αντιδράσεις. Αν τοποθετηθεί σε ένα γαλόνι νερού (περίπου 4,5 λίτρα) κάτω από τον ήλιο, είτε σε μια στέγη, είτε στο έδαφος, η συσκευή -που διασπά το νερό σε υδρογόνο και οξυγόνο- μπορεί να παράγει αρκετό ηλεκτρισμό για να τροφοδοτήσει ένα σπίτι για μια μέρα. Το υδρογόνο και το οξυγόνο αποθηκεύονται σε ξεχωριστή κυψέλη καυσίμου, η οποία παράγει τον ηλεκτρισμό.

Τα υλικά του "τεχνητού φύλλου" είναι φθηνά και ευρέως διαθέσιμα, ενώ η τεχνολογία είναι πιο σταθερή και έχει μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Εργαστηριακά πειράματα έδειξαν ότι το πρωτότυπο του τεχνητού φύλλου μπορεί να λειτουργεί συνεχώς για τουλάχιστον 45 ώρες χωρίς μείωση της απόδοσής του.

Το τεχνητό φύλλο του ΜΙΤ είναι περίπου δέκα φορές πιο αποδοτικό στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, σε σχέση με ένα αληθινό φύλλο, ενώ οι ερευνητές αισιοδοξούν ότι στο μέλλον θα καταφέρουν να βελτιώσουν κι άλλο την ενεργειακή αποδοτικότητά του. «Το μέλλον ανήκει στη φωτοσύνθεση με την μορφή τεχνητών φύλλων», δήλωσε με βεβαιότητα ο Νοσέρα.