Электричество из асфальта. Получение энергии на любой поверхности

Октябрь 04, 2012 / Ольга Шейдина, Редактор

Идея состоит в том, что поверхности автодорог и тротуаров могут быть заполнены молекулами пигмента, собирающего свет солнечных лучей и преобразовывающего его в «чистое» электричество или топливо. Перед тем, как эта идея сможет осуществиться на практике, необходимо создать системы искусственного фотосинтеза, которые бы функционировали эффективно и быстро.

Электричество из асфальта. Получение энергии на любой поверхности

По словам специалистов, для создания такой универсальной системы получения энергии из солнечного света необходима своеобразная антенна, улавливающая свет, и катализатор. Международный коллектив ученых под руководством Хууба де Гроота, профессора Лейденского университета (Нидерланды), преуспела в создании такой антенны.

Ученые взяли за основу то, что самые быстрые сборщики света существуют в природе: в морских водорослях, зеленых листьях и бактериях. Поэтому механизм получения энергии, созданный искусственно, в малейших деталях должен быть аналогичным природному. Известно, что свет быстрее всего улавливается хлоросомами – «антеннами», которые состоят из молекул хлорофилла. Хлоросомы обладают преимуществом, которое заключается в том, что они могут собирать минимально доступные частицы света даже в местах, где света практически нет, например, глубоко под толщей морской воды.

Попытка создания такого механизма и стала первым шагом в получении энергии путем преобразования солнечного света при помощи «искусственных листьев». Для сооружения эффективных антенн, улавливающих свет, в лаборатории специалистами из Вюрцбургского университета (Германия), которые работают в команде с Хуббом де Гроотом, применялся хлорофилл, позаимствованный у водорослей морей. Они изменили хлорофилл сине-зеленой микроскопической водоросли спирулины так, что он стан походить на бактериальные пигменты.

Нидерландские ученые – де Гроот и Сванпа Ганапати, представительница Лейденского университета – в свою очередь изучили структуру данных полусинтетических световых антенн. Хууб де Гроот отмечает, что «Нанотехнология и сами надмолекулярные системы приобретают все большую важность, но определить их структуру очень сложно. Приходилось даже создавать своеобразные мультфильмы, которые бы помогли хотя бы схематично подсказать строение их структуры».

Напомним то, что ранее при помощи электронной микроскопии и методов ядерного магнитного резонанса в твердых телах исследователям удалось изучить структуру самих бактерий, являющихся строительным материалом для антенн, улавливающих свет, в природных листьях. И сейчас профессор и его коллега смогли вычислить подробную молекулярную и надмолекулярную структуру антенн, улавливающих свет, созданных искусственно, применяя комбинацию дифракции рентгеновского излучения и ядерного магнитного резонанса в твердых телах. Это дало возможность узнать не только полное строение антенн, но и проникнуть глубоко в молекулы, выстроенные человеком.

«Мы уже знали о том, что натуральные светоулавливающие антенны обладают структурой, похожей на годичные слои у дерева. Исследованье показало, что молекулы полусинтетических антенн имели другое расположение и походили на плоскость. Для нас это не оказалось неожиданностью: структура полусинтетических антенн входила в один из четырех вариантов, предполагавшихся нами», - отмечает Хууб де Гроот.

И хотя имеющиеся результаты уже являются прорывом на пути к открытию способов получения энергии из солнечного света при помощи «искусственных листьев», ученым и исследователям еще предстоит определить эффективность работы полусинтетических антенн, улавливающих свет, из модифицированного хлорофилла. Если вся проделанная работа закончится успехом, то разработка нидерландских ученых окажется совершенно новым подходом в применении альтернативных источников энергии.

Это интересно ...

Последние новости и статьи:



Оставить комментарий