Oamenii de ştiinţă chinezi, împreună cu omologii lor internaţionali, au dezvoltat un nou tip de „frunză artificială”, o peliculă fotoactivă cu metal lichid. Aceasta valorifică energia solară pentru a produce hidrogen prin descompunerea directă a apei, deschizând calea pentru o producţie la scară largă a unor dispozitive ecologice.
Echipa de cercetători condusă de profesorul Liu Gang de la Institutul de Cercetare a Metalelor, membru al Academiei Chineze de Ştiinţe, a publicat recent acest studiu în Nature Communications, o revistă academică internaţională.
Pelicula, asemănătoare unei frunze naturale, converteşte energia solară direct într-un combustibil chimic, fiind foarte promiţătoare în ceea ce priveşte conversia directă a energiei solare în hidrogen. Această dezvoltare este deosebit de promiţătoare în contextul iniţiativelor privind neutralitatea emisiilor de carbon, potrivit echipei de cercetare.
Pentru a fabrica aceste pelicule fotoactive robuste, oamenii de ştiinţă chinezi au dezvoltat o nouă tehnică de implantare de particule care încorporează foto-absorbante semiconductoare în metalul lichid. Această metodă se inspiră din fotosistemele II şi I, care stimulează fotosinteza în frunze şi care sunt încorporate în membranele tilacoide ale cloroplastelor.
În condiţii de iradiere cu lumină vizibilă, activitatea fotocatalitică pentru descompunerea apei în vederea producerii de hidrogen este de 2,9 ori mai mare decât cea a peliculelor tradiţionale. În plus, noua „frunză artificială” poate funcţiona continuu timp de peste o sută de ore fără oprire.
„Un avantaj suplimentar al acestor pelicule este că se poate folosi o gamă largă de metale şi semiconductori cu punct de topire scăzut, iar toate materialele folosite pot fi uşor reciclate prin ultra-sonicare în apă caldă. Per ansamblu, această nouă tehnică promite o cale de procesare la scară largă cu costuri reduse pentru dispozitive şi aplicaţii de conversie a energiei solare”, a adăugat profesorul Liu Gang.
