Un cercetător român de la Universitatea din Cambridge a dezvoltat, alături de un grup de cercetători, „frunze artificiale” plutitoare care generează combustibil nepoluant din lumina soarelui şi apă şi care în cele din urmă, ar putea produce combustibil nepoluant la scară largă pe mare, conform Cambridge .

Cercetătorii au proiectat dispozitive ultra-subţiri, flexibile, care se inspiră din fotosinteză – procesul prin care plantele transformă lumina soarelui în hrană. Deoarece dispozitivele autonome, cu costuri reduse, sunt suficient de uşoare pentru a pluti, ele ar putea fi folosite pentru a genera o alternativă durabilă la benzină fără a ocupa spaţiu pe uscat.

Testele în aer liber ale frunzelor uşoare de pe râul Cam - în apropierea site-urilor emblematice din Cambridge, inclusiv Podul Suspinelor, Biblioteca Wren și Capela King’s College – au arătat că pot transforma lumina soarelui în combustibili la fel de eficient ca frunzele plantelor.

Este prima dată când se generează combustibil curat pe apă şi, dacă sunt extinse, frunzele artificiale ar putea fi folosite pe căile navigabile, în porturi sau chiar pe mare şi ar putea ajuta la reducerea dependenţei industriei maritime globale de combustibilii fosili.

De câţiva ani, grupul de cercetare al profesorului Erwin Reisner din Cambridge au lucrat la proiecte privind problema energiei şi epuizarea combustibililor fosili în viitor, căutând soluţii durabile şi alternative pentru benzină, care se bazează pe principiile fotosintezei.

În 2019, cercetătorii au dezvoltat o frunză artificială care produce gaz de sinteză – un intermediar cheie în producţia multor substanţe chimice şi farmaceutice, - din lumina soarelui, dioxid de carbon şi apă.

„Frunzele artificiale ar putea reduce substanţial costul producţiei durabile de combustibil , dar, din moment ce sunt atât grele, cât şi fragile, sunt dificil de produs la scară largă şi pentru transport”, a spus dr. Virgil Andrei de la Departamentul de Chimie Yusuf Hamied din Cambridge , colaboratorul lucrării.

„Am vrut să vedem cât de mult putem reduce materialele pe care le folosesc aceste dispozitive, fără a le afecta performanţa”, a spus Reisner care a condus cercetarea. „Dacă putem tăia materialele suficient de mult încât să fie suficient de uşoare pentru a pluti, atunci apar noi modalităţi de utilizare a acestor frunze artificiale”.

Echipa a folosit oxizi de metal cu peliculă subţire şi materiale cunoscute sub numele de perovskit, care pot fi acoperite pe folii flexibile de plastic şi metal. Dispozitivele au fost acoperite cu straturi subţiri de un micrometru, pe bază de carbon hidrofug, care au prevenit degradarea cauzată de umiditate. Astfel au obținut un dispozitiv care nu numai că funcţionează, dar arată şi ca o frunză.

„Acest studiu demonstrează că frunzele artificiale sunt compatibile cu tehnicile moderne de fabricaţie, reprezentând un pas timpuriu către automatizarea şi extinderea producţiei de combustibil solar”, a spus Andrei.

„Aceste frunze combină avantajele majorității tehnologiilor cu combustibili solari”, potrivit lui, deoarece ating o greutate mică și o performanță ridicată.

Testele efectuate pe noile frunze artificiale au arătat că acestea pot descompune apa în hidrogen și oxigen sau pot reduce CO2 în gaz de sinteză. Deși vor trebui aduse îmbunătățiri suplimentare înainte ca acestea să fie pregătite pentru aplicații comerciale, cercetătorii spun că această evoluție deschide noi căi întregi în activitatea lor.

„Fermele solare au devenit populare pentru producerea de energie electrică; ne imaginăm ferme similare pentru producerea combustibilului”, a mai spus Andrei.

Rezultatele au fost publicate în revista Nature .