Blisko sto lat temu, 27 września 1912 roku, włoski chemik Giacomo Ciamician przedstawił wizję świata, w którym paliwa można produkować, wykorzystując moc światła słonecznego za pomocą fotochemii, zamiast polegać na paliwach kopalnych. Motywacją dla tej idei była obawa związana z tym, że w końcu się one wyczerpią. Być może dzisiaj jesteśmy bliżej niż kiedykolwiek zrealizowania tej wizjonerskiej koncepcji.
Stare marzenia, nowe technologie
Ta sytuacja może zmienić się dzięki opracowaniu innowacyjnego fotoreaktora, który osiąga wskaźniki wydajności komercyjnej dla szerokiej gamy reakcji napędzanych energią słoneczną. To, co odróżnia je od reaktorów termicznych to fakt, że mają na celu wykorzystanie światła słonecznego w bardziej dostępny sposób, taki jak produkcja wodoru czy synteza metanolu i amoniaku.
Warto podkreślić, że wiele reaktorów ma duże możliwości, ale są z nimi problemy. Np. kosztują dużo, bo materiały, z których są zrobione, są drogie. Mogą też nie działać dobrze w zamianie światła na produkty. Aby to robić, używają specjalnego materiału, który pochłania je i zmienia w coś innego.
Żeby fotoreaktory były sensowne pod względem technologii i pieniędzy, muszą zmieniać światło na produkt z efektywnością co najmniej 10%. Choć przez ostatnich 10 lat było sporo postępów w robieniu ekologicznych chemikaliów i paliw za ich pomocą, to efektywność jest wciąż niska – często wynosi tylko 1% lub nawet mniej.
Przyszłość paliw słonecznych
Nowa technologia wykorzystuje procesy relaksacji (stopniowe wyciszanie), które generują wibracje atomów w katalizatorze. Jest to zasadniczo różne od termochemii zainicjowanej światłem, która działa w podstawowym stanie elektronicznym katalizatora. Jedną z najlepszych rzeczy w tym fotoreaktorze jest to, że działa niezależnie od tego, skąd świeci słońce. Nie musi być skierowany dokładnie na nie, żeby pracować. To oznacza, że jest prostszy i tańszy w obsłudze.
Nowy rodzaj fotoreaktorów może być lepszy od obecnych, a także być używany na dachach domów czy na farmach słonecznych. Można go połączyć z panelami słonecznymi, żeby tworzyć zieloną energię i ekologiczne paliwa i chemikalia.
Ta innowacja bezpośrednio zwiększa szanse, że będziemy w stanie spełnić marzenie ludzkości o zrównoważonym życiu. Miejmy nadzieję, że zdążymy – bez drastycznego przekroczenia temperatury i związanych z tym katastrof.
