Ρεύμα με τεχνητή φωτοσύνθεση

Ελληνες ερευνητές αντιγράφουν τη Φύση για να παράξουν ενέργεια από το φως
Του Κωστα Δεληγιαννη

Από τη μια πλευρά, όλοι οι ειδικοί εκτιμούν πως έως το 2100 θα τετραπλασιαστεί η παγκόσμια ζήτηση σε ηλεκτρικό ρεύμα, ενώ οι ποσότητες ορυκτών καυσίμων σε όλο τον πλανήτη θα έχουν μειωθεί κατά 50%. Από την άλλη, τα υπάρχοντα φωτοβολταϊκά δεν μπορούν να εκμεταλλευθούν επαρκώς την ενέργεια που μας προσφέρει απλόχερα ο Ηλιος. «Ο κυριότερος λόγος είναι πως οι υπάρχουσες κυψέλες μπορούν να μετατρέψουν σε ρεύμα μόλις το 10% της ακτινοβολίας που φτάνει σε αυτές», εξηγεί στην «Κ» ο κ. Θανάσης Κουτσολέλος, καθηγητής στο Χημικό Τμήμα του Πανεπιστημίου Κρήτης και επικεφαλής του εργαστηρίου Βιοανόργανης Χημείας.

Ποια θα μπορούσε να είναι, λοιπόν, η λύση; Να στραφούμε στη Φύση, για να αντιγράψουμε την πιο αποτελεσματική μέθοδο αξιοποίησης του ήλιου που έχει υπάρξει ποτέ – τη φωτοσύνθεση. Σε αυτό το σημείο, έγκειται η καινοτομία του συγκεκριμένου εργαστηρίου, το οποίο έχει αναπτύξει μία χημική ένωση που συντέθηκε με πρότυπο τη χλωροφύλλη, για την κατασκευή ηλιακών κυψελών οι οποίες θα «μιμούνται» τον τρόπο με τον οποίο τα φυτά παράγουν ενέργεια από το φως. Κάτι που σημαίνει πως η ανακάλυψη των Ελλήνων ερευνητών θα οδηγήσει σε φωτοβολταϊκά συστήματα τα οποία θα παράγουν ρεύμα με μία μέθοδο «τεχνητής φωτοσύνθεσης», χρησιμοποιώντας εξίσου «τεχνητά μόρια χλωροφύλλης».

Βέβαια, με την «τεχνητή φωτοσύνθεση» ασχολούνται εδώ και χρόνια επιστήμονες σε όλο τον κόσμο. Η συγκεκριμένη τεχνολογία βασίζεται στην ιδέα ότι μία φωτοβολταϊκή κυψέλη θα είναι πιο αποδοτική αν λειτουργεί όπως κάθε φυτικός οργανισμός, δηλαδή εάν το ρεύμα δεν προέρχεται από τα ηλεκτρόνια απελευθερώνοντας κάποιο ημιαγώγιμο υλικό σαν το πυρίτιο όταν πέσει πάνω του ακτινοβολία –όπως συμβαίνει στα συμβατικά φωτοβολταϊκά συστήματα– αλλά από τα ηλεκτρόνια που αποδεσμεύουν ειδικές φωτοευαίσθητες βαφές οι οποίες απορροφούν τις ηλιακές ακτίνες σαν «σφουγγάρια φωτός». Και φαίνεται πως λειτουργεί: «Για παράδειγμα, οι βαφές που έχει παρασκευάσει ο καθηγητής στο πανεπιστήμιο της Λωζάννης, Μίκαελ Γκρέτσελ, πρωτεργάτης της “τεχνητής φωτοσύνθεσης”, έχουν απόδοση η οποία αγγίζει το 20%». Ωστόσο, στις υπόλοιπες ερευνητικές προσπάθειες η αντιγραφή της Φύσης σταματάει σε αυτό το σημείο, αφού τα «σφουγγάρια φωτός» δεν μοιάζουν καθόλου με τις αντίστοιχες ουσίες που αναλαμβάνουν τον ίδιο ρόλο στα φυτά. Ετσι, η βαφή που αναπτύχθηκε στο πανεπιστήμιο της Λωζάννης βασίζεται στο χημικό στοιχείο ρουθήνιο, ένα σπάνιο μέταλλο. «Αυτό που προσπαθούμε να κάνουμε εμείς είναι να πάμε την ιδέα ένα βήμα παραπέρα, αναπτύσσοντας ένα υλικό που κι αυτό θα μιμείται όσο το δυνατόν περισσότερο τις φυτικές χρωστικές». Υλικό το οποίο στην πραγματικότητα συντίθεται εργαστηριακά με πρότυπο την αίμη, ένα χημικό μόριο συγγενικό της χλωροφύλλης το οποίο υπάρχει και στο ανθρώπινο αίμα, ως συστατικό πρωτεϊνών όπως η αιμοσφαιρίνη.

Τα πρώτα πειράματα δείχνουν πως η βαφή του ελληνικού εργαστηρίου θα μπορούσε να οδηγήσει σε φωτοβολταϊκές μονάδες με απόδοση κοντά στο όριο του 20%. Μία εξέλιξη που κατ’ αρχάς θα σημαίνει λιγότερα απόβλητα: «Καθώς αυτή η χημική ένωση παρασκευάζεται με πρότυπο το μόριο της αίμης, είναι βιοδιασπώμενη και συνεπώς, απόλυτα φιλική προς το περιβάλλον», τονίζει ο Ελληνας καθηγητής.

Ομως, το σημαντικότερο είναι πως ένα τέτοιο φωτοβολταϊκό σύστημα θα είναι σημαντικά φθηνότερο – δεν θα ξεπερνάει το 10% - 20% του κόστους των φωτοβολταϊκών που παράγονται π. χ. από το πανεπιστήμιο της Λωζάννης. Επίσης, θα κατασκευάζεται από πρώτες ύλες που υπάρχουν σε αφθονία στη Φύση.

www.kathimerini.gr 28/3/2010
Eπικοινωνία:

e-greeksolar Ε.Π.Ε - Φωτοβολταϊκά Πάρκα - Στοά Παπαθεοφίλου - 61100 Kιλκίς ΔΟΥ Κιλκίς - Α.Φ.Μ. 998560663 - Κιν:69 99 98 93 96

email:info@e-greeksolar.gr



e-swissolar GmbH- c/o Syntracta Management AG - Poststrasse 9 CH-6300 Zug – Tel. +41-(0) 43-2669194 - Fax. +41- (0) 43 540 0192

email:info@e-swissolar.ch