Confruntati cu transformari climatice fara precedent, savantii se tem ca ne ameninta o era de calamitati naturale, incalzirea planetei putand provoca, in opinia lor, o catastrofa de proportii. De ani de zile, suntem avertizati, pe toate canalele mass media, de iminenta dezastrului provocat de asa-numitele „gaze cu efect de sera”. O descoperire de ultima ora arata ca, pe langa rolul nociv, aceste gaze pot aduce si importante beneficii omenirii.

Si aceasta dupa ce chimistii de la Universitatea San Diego, California, condusi de profesorul Clifford Kubiak, au demonstrat fezabilitatea exploatarii luminii solare, in transformarea gazelor cu efect de sera intr-un produs util. Ei au realizat chiar un prototip care poate inmagazina energia solara, o poate converti in energie electrica si apoi o poate „separa” in monodix de carbon (CO) si... oxigen.

Rezultatele initiale, prezentate la intrunirea de luna trecuta a Societatii Americane de Chimie, au atras atentia intregii lumi stiintifice asupra descoperirii. „Procesul este mult mai eficace decat cel ce vizeaza separatia apei, pentru producerea de hidrogen. In alta ordine de idei, pe langa oxigen, element indispensabil vietii pe Terra, obtinem monoxid de carbon, un produs chimic foarte cautat care, lichefiat, ar putea fi folosit drept combustibil, fiind mai putin nociv pentru mediu decat actualii combustibili.

Prin urmare, procedeul inventat de noi duce la economisirea de combustibili conventionali, produce o substanta chimica utila si reduce nivelul gazului cu efect de sera”.  Dispozitivul imaginat de Kubiak si colaboratorii sai pentru a separa dioxidul de carbon utilizeaza un semiconductor si doua straturi extrem de fine de catalizatori, generand monoxid de carbon si oxigen in cadrul unui proces trifazic. Prima faza este capturarea fotonilor solari cu ajutorul semiconductorului, a doua conversia in energie electrica, de catre semiconductor, iar a treia dirijarea acestei energii catre catalizatori. Catalizatorii vor converti dioxidul de carbon in monoxid de carbon, pe o parte a dispozitivului, si in oxigen, pe partea opusa. Pentru ca aceste reactii duceau la o pierdere de electroni, era necesara folosirea unui tip special de catalizator, care sa poata converti energia electrica in energie chimica.

Un puzzle stiintific

Cercetatorii americani au creat o molecula avand in centru trei atomi de nichel, care s-a dovedit catalizatorul ideal in acest proces. Alegerea semiconductorului este fundamentala pentru o separare eficienta a dioxidului de carbon, sunt de parere savantii. Semiconductorii folositi de echipa californiana au astfel ceea ce ar putea fi numit „benzi de energie”, catre care electronii sunt dirijati. Lumina solara ii face pe electroni sa sara de pe o banda pe alta, generand astfel un potential electric. Diferenta de energie dintre benzi determina cata energie solara este absorbita si cata energie electrica va fi produsa.

Kubiak a folosit initial un semiconductor de silicon, dar a realizat curand ca acest material este prea „moale” pentru a asigura suficienta energie. Astfel incat el si-a indreptat atentia spre un semiconductor construit pe baza de fosfura de galiu, capabil sa absoarba de doua ori mai multa energie solara si sa o si transmita mai repede. „Proiectul e pentru noi un fel de puzzle stiintific. Avem toate datele necesare, in teorie ideea functioneaza, ramane sa o definitivam in practica. Exista multe piese care trebuie puse inca la locul lor, dar suntem pe drumul cel bun”, crede Kubiak.

Autor: GABRIEL TUDOR - magazin.ro