El 'descobriment major' del MIT podria desencadenar la revolució solar

Totes Les Novetats

oxigen-nocera.jpgEn un salt revolucionari que podria transformar l’energia solar en una font d’energia principal, els investigadors del MIT han superat una barrera important: com emmagatzemar energia per utilitzar-la quan el sol no brilla.

Fins ara, l’energia solar ha estat una font d’energia només diürna, ja que emmagatzemar energia solar addicional per a un ús posterior és prohibitivament costós i molt ineficient. Els investigadors van anunciar dijous que imitant el sistema d’emmagatzematge d’energia d’una planta, han assolit un procés senzill, econòmic i altament eficient per emmagatzemar energia solar.(Dret, investigador Daniel Nocera,foto de Donna Coveney)


Aquest descobriment, que no requereix res més que materials naturals abundants i no tòxics, podria desbloquejar la font d’energia més potent i lliure de carboni de totes: el sol. 'Aquest és el nirvana del que parlem des de fa anys', va dir Daniel Nocera, del MIT, professor d'Energia del MIT, Henry Dreyfus, i autor principal d'un article que descriu el treball al número del 31 de juliol de Science. “L’energia solar sempre ha estat una solució limitada i llunyana. Ara podem pensar seriosament en l'energia solar com a il·limitada i aviat '.

Inspirat per la fotosíntesi realitzada per les plantes, el procés sense precedents permetrà utilitzar l’energia del sol per dividir l’aigua en gasos d’hidrogen i oxigen. Més tard, l'oxigen i l'hidrogen es poden recombinar dins d'una pila de combustible, creant electricitat sense carboni per alimentar la vostra casa o el vostre cotxe elèctric, tant de dia com de nit.

El component clau del procés és un nou catalitzador que produeix oxigen gasós a partir de l’aigua que consta de metall cobalt, fosfat i un elèctrode. Quan l’electricitat, ja sigui d’una cèl·lula fotovoltaica, d’un aerogenerador o de qualsevol altra font, travessa l’elèctrode, el cobalt i el fosfat formen una fina pel·lícula a l’elèctrode i es produeix oxigen gasós. El sistema pot duplicar la reacció de divisió d’aigua que es produeix durant la fotosíntesi. Quan s’utilitza un altre catalitzador per produir hidrogen gasós, l’oxigen i l’hidrogen es poden combinar a l’interior d’una pila de combustible, creant electricitat sense carboni per alimentar una casa o un cotxe elèctric, de dia o de nit.

El nou catalitzador funciona a temperatura ambient, en aigua amb pH neutre, i és fàcil d’instal·lar, va dir Nocera. 'Per això sé que això funcionarà. És tan fàcil d’implementar ”, va dir.


‘Salt gegant’ per obtenir energia neta

La llum solar té el potencial més gran de qualsevol font d’energia per resoldre els problemes energètics del món, va dir Nocera. En una hora, la llum del sol arriba a la Terra per proporcionar les necessitats energètiques de tot el planeta durant un any.


James Barber, líder en l'estudi de la fotosíntesi que no va participar en aquesta investigació, va anomenar el descobriment un 'salt gegant' cap a la generació d'energia neta i lliure de carboni a gran escala.

'Aquest és un descobriment important amb enormes implicacions per a la prosperitat futura de la humanitat', va dir Barber, el professor de bioquímica d'Ernst Chain a l'Imperial College de Londres. 'La importància del seu descobriment no es pot exagerar ja que obre les portes al desenvolupament de noves tecnologies per a la producció d'energia, reduint així la nostra dependència dels combustibles fòssils i abordant el problema del canvi climàtic global'.

'Només el començament'

Els electrolitzadors disponibles actualment, que divideixen l’aigua amb l’electricitat i s’utilitzen sovint industrialment, no són adequats per a la fotosíntesi artificial perquè són molt cars i requereixen un entorn molt bàsic (no benigne) que té poc a veure amb les condicions en què opera la fotosíntesi.

Cal fer més treball d’enginyeria per integrar el nou descobriment científic en sistemes fotovoltaics existents, però Nocera va dir que confia que aquests sistemes es faran realitat.

'Això és només el començament', va dir Nocera, investigador principal del Projecte de la Revolució Solar finançat per la Fundació Familiar Chesonis i codirector del Centre de Fronteres Solars Eni-MIT. 'La comunitat científica realment funcionarà amb això'.

Nocera espera que d'aquí a deu anys, els propietaris puguin alimentar les seves cases a la llum del dia mitjançant cèl·lules fotovoltaiques, mentre que s'utilitzen l'excés d'energia solar per produir hidrogen i oxigen per alimentar la seva pròpia pila de combustible. L’electricitat per cable d’una font central podria ser cosa del passat.


El projecte forma part de la MIT Energy Initiative, un programa dissenyat per ajudar a transformar el sistema energètic global per satisfer les necessitats del futur i per ajudar a construir un pont cap a aquest futur millorant els sistemes energètics actuals. El director de MITEI, Ernest Moniz, Cecil i el professor de Física i Enginyeria de Sistemes d'Ida Green, van assenyalar que 'aquest descobriment al laboratori de Nocera demostra que la transformació del nostre sistema de subministrament d'energia a un altre basat en energies renovables dependrà en gran mesura de la ciència bàsica fronterera'.

L’èxit del laboratori Nocera mostra l’impacte d’una barreja de fonts de finançament: governs, filantropia i indústria. Aquest projecte va ser finançat per la National Science Foundation i la Chesonis Family Foundation, que va donar 10 milions de dòlars MIT aquesta primavera per llançar el Solar Revolution Project, amb l'objectiu de fer el desplegament a gran escala d'energia solar en un termini de 10 anys.