Rozpoutá objev z MIT „solární revoluci“?  
V revoluční skok, který by mohl přeměnit sluneční energii z okrajové alternativy na hlavní zdroj energie, věří někteří vědci z Massachusetts Institute of Technology (MIT). Podařilo se jim překonat hlavní překážku bránící širšímu využití sluneční energie, a tou je uchování přebytku energie k využití v době, kdy slunce nesvítí.

 

 

Zvětšit obrázek
Daniel G. Nocera, profesor z katedry energetiky na MIT, vyvinul jednoduchou metodu k usnadnění rozdělení molekul vody, kterýžto objev dláždí cestu k širokému využití solární energie. (Foto: Donna Coveney)

Až dosud byla sluneční energie dostupným zdrojem elektřiny pouze během dne, protože uchování přebytku vyrobené energie pro pozdější využití je příliš drahé a tedy velmi neefektivní. Tato situace se možná změní po oznámení vědců z MIT, že přišli na jednoduchý, nenákladný a vysoce účinný proces „skladování“ solární energie.

 


Tento objev by mohl zpřístupnit nejmocnější čistý zdroj energie: Slunce. „To je nirvánou, o které jsme léta hovořili,“ říká profesor energetiky Daniel Nocera z MIT, který je hlavním autorem dokumentu popisujícím tuto práci v červencovém vydání časopisu Science. „Využití solární energie bylo vždy něčím limitováno a řešení se zdálo v nedohlednu. Nyní můžeme seriózně uvažovat o solární energii, jako o neomezeném zdroji a jeho brzkém širším využití.“

 


Inspirováni fotosyntézou předváděnou rostlinami vyvinuli Daniel Nocera a Matthew Kanan, postgraduální student v Nocerově laboratoři, proces, který umožní, aby sluneční energie byla využita k rozložení vody na vodík a kyslík, které by později mohly být opět sloučeny v palivovém článku, při čemž by se vytvořila „čistá“ elektřina pro potřeby vašeho domu nebo třeba elektromobilu, a to nejen ve dne, ale zejména v noci.

 


Klíčovým komponentem Nocerova a Kananova objevu je nový katalyzátor, který usnadňuje produkci kyslíku z vody a jiný katalyzátor podílející se na produkci vodíku. Nový katalyzátor se skládá z kobaltu a fosforečnanu na elektrodě. Když elektřina – ať už z fotovoltaického článku, větrné turbíny nebo jakéhokoliv jiného „nestálého“ zdroje – prochází přes elektrodu ponořenou ve vodě, kobalt a fosforečnan tvořící tenký film na elektrodě umožňuje snadněji vyrábět plynný kyslík.

 

 

Zvětšit obrázek
Nově vyvinutý katalyzátor s jehož pomocí je z vody produkován kyslík. Jiný katalyzátor se používá k výrobě vodíku. Následně mohou být kyslík a vodík opět sloučeny uvnitř palivového článku, čímž se vytvoří čistá elektřina k zásobení domu nebo elektromobilu.(Foto: Tom White, MIT)

Kombinací s dalším katalyzátorem, jakým je například platina na druhé elektrodě, lze z vody produkovat vodík, čímž může systém velmi vzdáleně napodobit reakci rozkladu vody, která se objevuje v průběhu fotosyntézy.
Nový katalyzátor má samé výhody: funguje při pokojové teplotě, neutrálním pH vody a je jednoduchý. Nocera o něm řekl: „Důvodem, proč jsem přesvědčen, že to bude fungovat, je snadnost provedení.“

 


„Obří skok“ v čistých energiích
„Sluneční světlo je nejsilnějším zdrojem energie, který máme k dispozici k vyřešení světových energetických problémů,“ řekl Nocera. „Za hodinu dopadne na Zem tolik slunečních paprsků, že by dokázaly zabezpečit energetickou spotřebu lidstva na celý rok.“

James Barber, profesor biochemie na Imperial College London, který vede studie fotosyntézy, sice nebyl zapojen do tohoto výzkumu, který Nocera a Kanan nazvali „obřím skokem“ k výrobě čisté energie technologií nezatěžující životní prostředí v masivním měřítku, řekl: „Tohle je velký objev s enormním dosahem pro budoucí prosperitu lidstva, protože otevírá dveře pro vývoj nových technologií k výrobě energie, a může pomoci snižovat naší závislost na fosilních palivech.“

 

Je to teprve začátek

 

Zvětšit obrázek
S nově vyvinutým katalyzátorem Nocery a Kanana mohou majitelé domů použít ve dne solární panely k zásobení svého domu energií, zatímco také používají energii k elektrolýze vody na vodík a kyslík „do zásoby“. V noci, kdy jsou solární panely nečinné, by skladovaný vodík a kyslík mohl být použit k výrobě energie.. (Schéma: Patrick Gillooly, MIT)

V současnosti dostupné průmyslově využívané elektrolyzéry nejsou vhodné pro „umělou fotosyntézu“, protože jsou velmi drahé a vyžadují prostředí, které má málo co do činění s podmínkami, ve kterých probíhá fotosyntéza.
Je potřeba udělat ještě spoustu technické práce, aby se tento nový objev integroval do existujících fotovoltaických systémů, ale Nocera se netají vírou v to, že takové systémy se stanou realitou. „Tohle je teprve začátek,“ řekl Nocera, šéf výzkumu v projektu Solar Revolution financovaného Chesonis Family Foundation a spoluředitel Eni-MIT Solar Frontiers Center. „Vědecká obec se opravdu dává do pohybu.“

 

Nocera doufá, že do 10 let budou majitelé domů schopní zásobit své domy energií v průběhu dne prostřednictvím fotovoltaických článků, zatímco nadbytek solární energie využívá k výrobě vodíku a kyslíku k pohánění vlastních domácích palivových článků. Elektřina složitě dopravovaná „po drátě“ z velikého centrálního zdroje by mohla být považována za přežitek minulosti.

Tento projekt je součástí programu MIT Energy Initiative (MITEI), který je vytvořen proto, aby pomohl transformovat globální energetický systém, který by splňoval potřeby budoucnosti a pomohl postavit „most do budoucnosti“ zlepšením dnešních energetických systémů. Ernest Moniz, ředitel programu MITEI a profesor fyzikálních a technických systémů, poznamenal: „Tento objev z Nocerovy laboratoře demonstruje, že postoupení v přeměně našeho systému energetického zásobování k jinému, založenému na obnovitelných zdrojích bude silně záviset na možnostech a hranicích základního výzkumu.“

 
Video:
Daniel G. Nocera, popisuje svůj objev:

 

 



Zdroj: Massachusetts Institute of Technology

Autor: Ota Beran
Datum: 05.08.2008 10:35
Tisk článku

Energie bez konce - Vynálezy, koncepty, řešení - von Rétyi Andreas
 
 
cena původní: 279 Kč
cena: 234 Kč
Energie bez konce - Vynálezy, koncepty, řešení
von Rétyi Andreas
Související články:

Souboj o supernovy fatálně ohrožuje temnou energii     Autor: Stanislav Mihulka (28.11.2019)
Temnota na druhou: Jsou černé díry z temné energie?     Autor: Stanislav Mihulka (12.09.2019)
Obnovitelné zdroje a jejich spolehlivost.     Autor: Jan Kašinský (25.02.2019)
Možnosti využití geotermální energie     Autor: Jan Šafanda (18.12.2018)
Akumulace a regulace sítě     Autor: Vladimír Wagner (04.09.2018)



Diskuze:

Hrubky ale nemůžou zastínit, že zásadní sdělení,

Jiří Šíma,2010-09-06 02:15:08

které i mě zajímá je obsaženo ve větě: "Kdyby to něco opravdu bylo, tak stačí napsat; pomocí nového katalizátoru se nám podařilo zvýšit účinnost elektrolízy o xy%. A hotovo." (katalYyzátoru a elektrolÝzy samozřejmě)

Odpovědět

fúze

Jaroslav Petr,2008-08-07 05:23:33

Je mi líto, ale nemohu souhlasit. Nejde o další "studenou fůzi", protože ta předchozí byla "studená fúze". Při "elektrolíze" skutečně voda a kyslík nevznikají. Ty se tvoří při elekrolýze. A nestačilo by napsat o "novém katalizátoru". Muselo by se napsat o "novém katalyzátoru".
Kterou že třídu obecné školy jste doporučoval autorům článku? Tuším, že sedmou. No, vašemu pravopisu by výrazně prospělo už zdárné absolvování třetí třídy. Styďte se, člověče! Tolik hrubek na pár řádcích!

Odpovědět

Vykašlete se na to.

Vlasta On,2008-08-06 21:03:23

Další "studená fůze". Ti pánové jen potřebují prachy. Od které doby nevzniká při elektrolíze vody zároveň vodík s kyslíkem? Vždyť je to celé pomatené.
Kdyby to něco opravdu bylo, tak stačí napsat; pomocí nového katalizátoru se nám podařilo zvýšit účinnost elektrolízy o xy%. A hotovo.

Odpovědět

Jak je mozne...

Petr Flachs,2008-08-06 12:13:43

ze nekdo rozsiruje drby o MIT, jako ze je to jeden z nejlepsich technologickych ustavu na svete? Vzdyt by si potrebovali opakovat 7. tridu!!!
Meli bysme tam nekoho neskromneho pozvat, aby jim ukazal zac je toho loket :)
A ted vazne: myslel jsem, ze si kazdy udrzi rozumny odstup...je jasne ze si sve vysledky musi vykricet do sveta-to snad dela kazdy rozumny vedec (tedy krome ceskeho). Posilat je ale hned zpatky na zakladni skolu se mi zda prehnane, nemyslite?

Odpovědět


Jste si jist,

Vlasta On,2008-08-06 21:05:48

že vám se tu sedmou třídu podařilo absolvovat?

Odpovědět

Hustý text pod obrázkem

Pavel Táborský,2008-08-06 09:08:40

"Nově vyvinutý katalyzátor s jehož pomocí je z vody produkován kyslík. Jiný katalyzátor se používá k výrobě vodíku."
Jaký je, prosím, odpadní produkt z té produkce kyslíku? A jaký je odpadní produkt z produkce vodíku? A od kdy je potřeba, aby človek s sebou vozil kromě vodíku i kyslík? :-)

Taky máte pocit, že člověk, který to psal, by si potřeboval zopakovat sedmou třídu?

Odpovědět


Článek jsem pochopil, váš diskusní příspěvek ne!

Karel Malý,2008-08-08 07:36:20

"Nově vyvinutý katalyzátor s jehož pomocí je z vody produkován kyslík. Jiný katalyzátor se používá k výrobě vodíku." Znamená, že při elektrolýze se nového katalyzátoru používá pouze na té elektrodě od které bublá kyslík. Podstata elektrolýzy je jasná a bere se ve fyzice sedmé třídy, tak nevím, proč píšete o nějakých odpadních produktech a už vůbec nevím, kde jste v hustém textu pod obrázkem četl něco o tom, že by člověk měl někam s sebou vozit kyslík!

Odpovědět

Elektrolýza

Petr Dlouhý,2008-08-06 08:28:58

Běžná elektrolýza má účinnost přes 90 % z el. energie, palivový článek při nízkém zatížení až 55 %. Dohromady to tedy dělá v nejlepším skoro 50 %, s popsaným tuningem možná pár procent navíc. Kde je teda ta revoluce a proč se do toho míchá solární energie ?

Odpovědět


Dr Meduza,2008-08-06 10:37:01

To je na tom palivovej clanek tak spatne ? Tak to je este horsi nez sem si myslel, vzdyt i starozitnej Pb akumulator muze mit pred 90% kdyz se nenabiji a nevybiji moc rychle a pouzije se ridici elektronika, u akumulatoru zalozenejch na Li to muze bejt este lepsi

Odpovědět

Špatný nadpis a vůbec

Jiri Zahradil,2008-08-05 18:32:43

No myslím, že je tam špatný nadpis - jak bylo řečeno jde o ukládání energie tj. "baterku". Se solární energií to má společného tak maximálně "energii". A s perexem bych taky nesouhlasil:

"Podařilo se jim překonat hlavní překážku bránící širšímu využití sluneční energie, a tou je uchování přebytku energie k využití v době, kdy slunce nesvítí."

To přece nebude největší překážka, největší překážka bude drahá výroba a málo vyrobené energie na danou plochu.

Jinak ale nevím - vyrábět si doma 2 velmi nebezpečné plyny (kyslík a vodík) mi nepřijde příliš dobré, to budou mít domy nějaké výbušné nádrže na zahradě jako u zemního plynu? Pro průběžné spalování v palivovém článku by je to chtělo nějak "bezpečně" navázat, samozřejmě bez potřeby velké energie.

Odpovědět


Zahradilovi.

Marta Vlasáková,2008-08-06 00:37:18

Redakce jiste bude na MIT tlumocit Vas nesouhlas s nazvem i perexem. Protoze i oni vnazvu clanku pouzili obrat: "...unleash solar revolution". Treba se tam chytnou za nos...

Odpovědět

Celkova ucinnost tohoto systemu vs. Akumulatory

Dr Meduza,2008-08-05 15:38:58

Zajmalo by me kolik ma ucinnost tenhle system v porovnani s akumulatorama

Odpovědět

Název článku

Drahomír Strouhal,2008-08-05 15:30:25

On název článku evokuje technologii typu "přímý rozklad vody na vodík a kyslík pomocí světla", což toto rozhodně není...

Odpovědět

Pokud to dobře chápu,

Karel První,2008-08-05 15:21:48

tak oproti dnes již možnému řešení využití solární energie na elektrolýzu vody a následné (zatím víceméně jen v autech) využití vodíku do palivových článků autoři předkládají 2 změny : účinnější elektrolýzu a nutnost další nádoby (kyslík). To mi nepřijde jako velká revoluce. Ta snad nastane až ve chvíli, kdy někdo zkonstruuje naprosto bezpečný systém uchovávání stlačeného vodíku, ne ?
A ty domy bez drátů je taky spíš sci-fi.

Odpovědět

baterky vs. výroba energie

Petr Morávek,2008-08-05 13:36:55

Však prezentovaný objev je jen a pouze jakási baterie, do které můžu ukládat elektrickou energii (POZOR! ne solární, ale obecně elektrickou energii). Proto mi není jasné, proč se mluví o solární revoluci.
Mluvilo se snad o solární revoluci, když přišli na trh baterie s minimálním paměťovým efektem? Nebo když se postavily první přečerpávací elektrárny?
Fakt nerozumím, jak nová baterka může znamenat revoluci v oboru přeměny slunečního záření na elektřinu.

Odpovědět

Trochu nadhodnocené

Jan Havlík,2008-08-05 13:17:07

Připadá mi, že je daná věc trochu nadhodnocená.
Při nejlepší vůli, kterou si umím představit katalyzátor usnadňuje rozklad vody a zefektivňuje celý proces. Rozhodně se ale nemůže dostat s energií pod teoretické minimum. Navíc opravdu slouží jen jako dobíjení "baterky". Na efektivitu přeměny v cele a především na efektivitu výroby v solárním článku to vliv nemá. Jediná výhoda je ekologičtější uskladnění energie i na takové věci, jako je večerní koukání na TV a praní prádla.

Mimochodem nemyslím si, že by třeba i plná střecha solárních článků zvládla v létě utáhnout průměrnou americkou domácnost s klimatizací naplno.

Odpovědět


Dr Meduza,2008-08-05 13:36:48

Jaka je ucinnost dnesnich solarnich panelu ? Pres den by melo dopadat nakejch 500-800 W/m2 kdyz je jasno

Odpovědět


DGFSD

Eddie Neil,2008-08-05 13:37:22

Přesně tak jedná se tak max. o revoluci v "uskladňování energie". Když to přeženu tak by sa ten "spešl rozklad vody" dal aplikovat stejně na sluneční energii jak třeba na jadernů elektrárnu když néni špička (taky v noci) a nemosely by sa dělat přečerpávací přehrady :))


Solární panely jsou pořád ještě neekonomické. Na Zem dopadá ze Slunka na 1m2 cca 1400 W. a učinost panelů je cca 15%. Gdyby měli ti Amíci 100m2 střechu z panelů tak budů mět příkon 21kW. Tu už vyjde na tu klimku :) ale cena bude 4 vyšší než norm. 14kč/kW.

PROSTĚ BUDOUCNOST PATŘÍ JÁDRU :)

Odpovědět


Eddie Neil,2008-08-05 13:39:33

jako rekord v účinnosti panelů je 40% ale s v temto případě roste s účinnosťů cena a to hodně rapidně....

Odpovědět


Petr Morávek,2008-08-05 13:42:43

Až tak drastické to s cenou nebude, oni ty solární panely jdou taky docela dopředu...
ad účinnost a cena: http://konarka.com/images/uploads/3generation_solar.GIF
Ale že se někteří snaží: http://www.bmprofit.cz/pozemky.html

Odpovědět


Eddie,

Karel První,2008-08-05 15:30:55

jádro je samozřejmě nezbytně nutné, ale vážně myslíte, že to zvládneme pouze s ním ? Technicky lidstvo prostě není schopno rychle postavit tolik jaderek, kolik by bylo třeba, a s reaktory nových generací to tak slavné taky není. Reálně vzato budeme zanedlouho rádi za jakkoliv vyrobený proud, možná i za "domácí" vodík do auta ...

Odpovědět


vodík do auta

Dr Meduza,2008-08-05 15:37:10

drevoplyn to jisti, ve meste asi ne, ale na vesnici a odlehlejsich oblastech na nem neni nic spatnyho do auta :)

Odpovědět


Karel

Eddie Neil,2008-08-05 19:50:33

No možná su v temto směru trochu skeptik, ale nemyslím si že by někdy v budoucnosti dominoval ve "výrobě" energie sol. panel. Určitě by sa to vyplatilo u obřích solárních elektráren na oběžné fráze se sběrnů plochů řádově v desítkách km. Ale to je hudba hodně daleké budoucnosti. A jelikož ropa uhlí a zemní plyn pomáli docházajů tak jediná šance je Jádro jaderná fůze a jiné "normální" altzernativní zdroje.
No lidstvo si bude moset neak poradit... .

Odpovědět


Jo jo,

Karel První,2008-08-06 11:44:04

tak nějak. Pokud by se ale uskutečnila aspoň část megalomanského projektu solárních elektráren na okraji Sahary, měli by Afričani práci a svět elektriku - tudíž dvě mouchy jednou ranou. Jelikož jsem naopak spíš skeptik k dostatečnému "postavitelnému" počtu jaderek, myslím, že i na tuto variantu dojde. Ale solárko s výrobou vodíku na každé střeše - to taky není špatná idea. Jenom to zvládnout technologicky.

Odpovědět

Dušan Hübner,2008-08-05 12:55:29

energia potrebna na elektrolyzu bude zo slnecnych kolektorov... - toto bude v podstate namiesto baterii...

Odpovědět


Petr Xx,2008-08-05 13:49:13

Přesně tak, místo baterií palivový článek. Ale nikdo si zde neuvědomuje, že u klasických baterií dochazí ke spotřebě materiálu, který je sice momentálně dostupný, ale do budoucna bude vzácný. Výhodou této technologie je využití vody, které bude stále dost. Nehledě na kapacitu, která se bude odvíjet od velikosti zásobníků. Tato technologie má budoucnost, jen není nikde uvedená účinnost.

Odpovědět

Solární revoluce?

Petr Morávek,2008-08-05 11:42:55

Ehm, asi jsem takhle po ránu trochu natvrdlý, ale můžete mi někdo prosím vysvětlit, co máš společného objev efektivnějšího rozkladu vody se solární energií?

Odpovědět


"revoluce"

Dr Meduza,2008-08-05 12:54:44

no "revoluce" je v tom ze se nahradi olovena baterie timhle systemem (elektroliza > palivovej clanek)
otazka je jak to bude s celkovou cenou a zivotnosti toho systemu vzhledem k aktualni cene baterii

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace