Det lyder næsten for godt til at være sandt: Et kunstigt ”blad”, der kan lave brændstof ud af dampe i luften.
Alligevel er det lykkedes et hold kemiingeniører fra det tekniske universitet Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne i Schweiz at lave en lille rund enhed af komprimeret glasfiber, der kan netop det.
Opfindelsen er inspireret af fotosyntese i naturen, hvor planter omdanner kuldioxid og vand til ilt og glukose (druesukker) ved hjælp af sollys. Sukkeret er en måde at lagre sollysets energi på i en kemisk form.
Målet for det schweiziske forskerhold var at efterligne denne proces ved tage sollys og vand fra luften og opbevare sollysenergien i form af brintgas, som potentielt kan bruges som brændstof.
Og det er netop, hvad den lille cirkelformede glasfiberenhed gør.
Skiven er nemlig dækket af halvledere, der bruger solens lys til at spalte vand til brint og ilt, skriver ingeniørerne i en artikel i tidsskriftet Advanced Materials.
Kunstigt blad indfanger energi
Forskere har allerede lavet kunstig fotosyntese ved at danne brintbrændstof ved hjælp af sollys og flydende vand. Dette er gjort med en enhed kaldet en fotoelektrokemisk celle.
Det revolutionerende ved den nye enhed er, at den kan høste vanddamp direkte fra luften i stedet for flydende vand. Dette gør den mere mobil.
For at lave det nye kunstige blad brugte kemiingeniørerne et særligt isoleringsmateriale af glasuld. Denne glasuld er dannet af en glasfiber, der har en tekstur, der minder om uld i stof.
Her ses det nye kunstige blad i sine tre faser. Den rene glasuldsskive (venstre), skiven tilsat tinoxid (midten) og skiven med metalbelægningen. Det firkantede kammer kan trække den indsamlede brint ud af skiven.
Glasulden blev bearbejdet i en almindelig køkkenblender og klemt sammen til en tynd skive, ved at smelte fibrene sammen ved høj temperatur.
Dernæst blev denne fiberskive belagt med en gennemsigtig tynd film af tinoxid, der er kendt for sin effektive evne til at lede energi.
Til sidst blev skiven belagt med endnu et lag af en kemisk metalforbindelse kaldet kobber(i)thiocyanat, som er et sollysabsorberende halvledermateriale.
Denne kombination tillader sollys at strømme gennem materialet, samtidig med at det effektivt klæber vandmolekyler til overfladen. Sollysets energi lagres i form af brintbindinger.
Billig og klimavenlig
Når denne skive har indsamlet nok energi, har ingeniørerne opfundet et lille kammer, hvor ”bladet” kan puttes ind i for at opsamle den omdannede brint.
Forskerne håber, at teknologien på sigt kan producere så meget brintgas, at den kan lagres og bruges til at drive biler og opvarme boliger.
I første omgang vil den bedst fungere i områder med høj luftfugtighed som Indien, Malaysia, Filippinerne og Indonesien.
Lige nu er det kunstige blad kun i sin indledende fase, og forskerne forventer, at et rigtigt produkt kan være klar inden for et årti.
Prisen er uvis, men ingeniørerne fortæller, at enheden bruger billige materialer og ikke kræver mange produktionsomkostninger.
Med stigende klimaforandringer kan dette kunstige blad være endnu et skridt væk fra fossile brændstoffer.