Kunstigt blad spalter vand med en cobolt-nikkel-katalysator

En forsker ved Massachussetts Institute of Technology (MIT) har fremstillet et kunstigt blad, der ved hjælp af sollys og fotosyntese spalter vand i oxygen og hydrogen, som senere kan udnyttes til fremstilling af energi i brændselsceller.

Det er ikke det første kunstige blad, der er fremstillet, man det er det første, som er opbygget af enkle og billige materialer, og som dermed har mulighed for at blive masseproduceret.

Daniel Nocera fra MIT præsenterede sit kunstige blad på en konference i Californien arrangeret af American Chemical Society i denne uge.

»Naturen får sin energi fra fotosyntese, og jeg tror at fremtidens verden også vil få sin energi fra fotosyntese i form af kunstige blade,« fortalte han på konferencen.

»Det kunstige blad er særligt lovende som en billig elektricitetskilde for fattige mennesker i udviklingslandene. Vores mål er, at ethvert hjem skal have sit egen elektricitetsforsyning.«

Nikkel erstatter platin

Tanken om kunstige blade er som nævnt ikke ny. John Turner fra US National Renewable Energy Laboratory i Colorado fremstillede det første for mere end ti år siden. Men han anvendte dyre materialer, og "bladet" var meget ustabilt - levetiden var kun cirka én dag.

Daniel Nocera har arbejdet med kunstige blade i flere år. I 2008 annoncerede han et gennembrud i form af et blad opbygget af silicium og en katalysator bestående af cobolt og platin.

Silicium virker som en solcelle, der genererer positive og negative ladningsbærere i form af "huller" og elektroner. Katalysatoren anvender denne svage strøm til at spalte vand i oxygen og hydrogen.

På konferencen annoncerede han, at det nu var lykkedes at erstatte det dyre platin med det billigere nikkel.

Effektiviteten i spaltning af vand er ti gange bedre end i naturlig fotosyntese og har fungeret uden ændringer i effektiviteten uafbrudt i 45 timer. Nocera mener, at det kan forbedres betydeligt i fremtiden.

Aftale med Tata i Indien

Daniel Nocera oplyser på sin website, at det kunstige blad virker med alle former for vand, herunder vand fra Charles River, der flyder foran MIT på sin vej ind til Boston.

Det udestående teknologiske problem er et at finde en effektiv måde til at opsamle oxygen og hydrogen fra det kunstige blad.

»Vi ved endnu ikke, hvordan det skal gøres,« siger han til Nature.

Nature oplyser desuden, at Daniel Nocera skulle have indgået en aftale med Tata-koncernen i Indien om udnyttelse af teknologien. Der foreligger dog ikke detaljer om, hvad aftalen præcist går ud på.

Dokumentation

Daniel Noceras forskningsgruppe