Tuotteistettava keinotekoinen fotosynteesi

Forschungszentrum Jülichin tutkijat ovat luoneet ensimmäisen käytännön suunnitelman valosähköisestä veden jakamisesta eli keinotekoisen fotosynteesin laitoksesta.

Uusiutuvien energialähteiden vaihteleva luonne tarkoittaa, että nykytutkimus keskittyy yhä intensiivisemmin tehokkaisiin varastointitekniikoihin. Suora valosähkökemiallinen veden jakaminen eli keinotekoinen fotosynteesi käyttää aurinkokennon ja elektrolyyserin yhdistelmää tuottamaan vetyä.

Yleensä näitä menetelmiä on testattu vain laboratorioissa mutta nyt Jülichin tutkijat ovat kehittäneet kompaktin ja itsenäisen järjestelmän, joka on rakennettu kokonaan edullisista ja helposti saatavilla olevista materiaaleista.

Rakennettu perusyksikkö on pinta-alaltaan 64 neliösenttimetriä mutta jatkuvasti toistuvien perusyksiköiden avulla tulevaisuudessa on mahdollista valmistaa järjestelmiä, jotka ovat useiden neliömetrin kokoisia.

Perusyksikkö itsessään koostuu useista aurinkokennoista, jotka on liitetty toisiinsa sarjakytkennällä, joka tuottaa vedyn tuotannossa välttämättömän 1,8 voltin jännitteen.

Tällä hetkellä prototyypin aurinko-vety tehokkuus on 3,9%. Luonnon oma fotosynteesi saavuttaa vain yhden prosentin hyötysuhteen.

Tutkijoiden mukaan rakenteen muunnostehokkuutta voitaisiin nostaa noin 10% hyötysuhteeseen käyttämällä tavanomaisia aurinkokennomateriaaleja.

Yksi uuden rakennesuunnitelman eduista, on että sen kaksi pääosaa voidaan optimoida erikseen: aurinkosähkön osa, joka tuottaa sähköä aurinkoenergiasta ja sähkökemiallisen osa, joka käyttää kehitettyä sähköä veden jakamiseen.