Wat is Kunstmatige Fotosynthese?

03/03/2010 by admin

Planten krijgen hun energie op een manier die is heel anders dan de manier waarop mensen energie te verkrijgen. Wanneer een mens heeft energie nodig, hij eet voedsel. Wanneer een plant energie nodig, gebruikt fotosynthese te nemen kooldioxide uit het milieu en gebruik zonlicht om te zetten in suikers, welke het type energie moet blijven leven. Wetenschappers hebben gewerkt om het proces van fotosynthese te repliceren, in een poging om de zonne-energie te benutten in een nieuwe, effectieve en milieuvriendelijke manier, en de kunstmatige fotosynthese onderzoek heeft interessante resultaten opgeleverd.

De mogelijkheid om kunstmatige fotosynthese produceren werd voor het eerst aangekondigd in 2000, hoewel het onderzoek in de planning voor die tijd was geweest. Onderzoekers gebruikt de Honda-Fujishima effect, dat werd ontdekt in 1953 en gebruikt titaandioxide als fotokatalysator. Een fotokatalysator versnelt processen voor licht en, in casu energie.

Vanwege de wetenschappelijke en zakelijke interesse in kunstmatige fotosynthese en het verlangen naar potentiële nieuwe producten die zouden kunnen voortkomen uit het, het onderzoeksveld te splitsen in twee kanten. Dit leverde twee verschillende resultaten: foto-elektrochemische cellen en-kleurstof zonnecellen. Elke cel werkt op verschillende principes, maar probeert om hetzelfde resultaat te verkrijgen: kunstmatige fotosynthetische energie die benut kunnen worden en opgeslagen voor later gebruik, die de afhankelijkheid van de wereld op niet-hernieuwbare energiebronnen zou verminderen.

Foto-elektrochemische cellen, ook wel PECs is de elektrische stroom van water in waterstof en zuurstof maken in een proces genaamd elektrolyse. Elektriciteit kan vervolgens worden opgeslagen in het waterstof, een "energiedrager," en de energie kan later worden gebruikt, bijvoorbeeld in batterijen. Er zijn twee soorten PEC, die halfgeleideroppervlakken gebruikt om de zonne-energie te absorberen en te splitsen watermoleculen voor energieverbruik. Het andere ras maakt gebruik van opgeloste metalen te trekken in zonne-energie en start het proces van kunstmatige fotosynthese. De meest voorkomende metaal katalysatoren voor dit type reactie zijn kobalt en rhodium. Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben gevonden deze metalen naar het meest effectief voor dit soort werk.

Het andere type cel wordt onderzocht, de DSC, wordt ook wel een grätzelcel of Graetzel cel. Net als PEC, kleurstof kunstmatige fotosynthese cellen gebruiken een halfgeleider om energie, meestal silicium verzamelen. In kleurstof cellen, wordt de halfgeleider gebruikt om de verzamelde energie en de fotokathode of energiedeeltjes, gescheiden transporteren en benut met speciale kleurstoffen. Grätzel cellen worden beschouwd als de meest effectieve vorm van kunstmatige fotosynthese beschikbaar, evenals de meest kostenefficiënte te fabriceren. De nadelen zijn vooral door temperatuur bezwaren om vloeibare kleurstoffen, omdat deze kunnen bevriezen bij lage temperaturen en ophouden energieproductie en uitbreiding bij hogere temperaturen en breken.

Wordt nog onderzoek verricht op het gebied van kunstmatige fotosynthese, met name in de uitoefening van het vinden van betere katalysatoren en mechanismen energietransport. Terwijl ze zijn niet de meest effectieve vorm van energieproductie beschikbaar, is er grote belangstelling voor hen nog steeds vanwege hun hoge potentiële opbrengst, lage productiekosten en de mogelijke gevolgen voor het milieu. Als kunstmatige fotosynthese toegankelijk en betrouwbaar kunnen worden gemaakt, zou de wereld afhankelijkheid van niet- hernieuwbare fossiele brandstoffen sterk worden verminderd.

  • Een vorm van kunstmatige fotosynthese splitst watermoleculen om energie te produceren.
  • Wetenschappers werken aan kunstmatige fotosynthese proberen om de zonne-energie benutten van de manier waarop een plant doet.
  • Rhodium is een van de metalen die kunnen worden gebruikt als katalysator in kunstmatige fotosynthese.

Related Posts