Nauja dirbtinė medžiaga mėgdžioja fotosintezę ir gali tapti pigiu, švariu ir tvariu energijos šaltiniu.

Tai vienas iš mokslininkų šventųjų gralių: rasti būdą atkurti natūralų fotosintezės procesą taip, kad šviesą būtų paprasta paversti energija kitiems tikslams, kaip kad tai atlieka augalai. Ir dabar JAV mokslininkai išrado medžiagą, su kuria galima kurti švarią, tvarią energijos gavimo sistemą.

Floridos valstijos universiteto tyrėjai atrado metodą, kaip, naudojant mangano oksidą – dar vadinamą birnezitu – surinkti saulės šviesą ir tada šią energiją panaudoti oksidacijos reakcijai, skaidančiai vandenį (H₂O) į vandenilį (H) ir deguonį (O₂). Oksidacija vyksta ir fotosintezės metu, ir atkartodami šią gamtinio proceso dalį, galėtume paprastai ir praktiškai gauti energiją.

„Teoriškai tai turėtų būti sav palaikantis energijos šaltinis,” sakė Jose L. Mendoza-Cortes, chemijos inžinerijos lektorius. „Gal ateityje užkelsime šią medžiagą ant stogo ir ji, padedama saulės, vers lietaus vandenį energija.”

O geriausia, kad toks mangano oksido naudojimas būtų visiškai anglies neišskiriantis energijos gavybos vandenilio elementais metodas, kuris neturėtų jokių neigiamų pasekmių aplinkai. „Neišskirtumėte anglies dvideginio ar atliekų,” sakė Mendoza-Cortes.

Pagamintas vandenilis gali būti panaudotas kaip kuras ir deginamas deguonyje, – išskirtų tik vanduo ir energija. Dabar vandenilis dažniausiai išgaunamas, naudojant iškastinį kurą, todėl ši naujoji technologija taip džiugina.

Ieškodami medžiagos, kuri galėtų skaidyti vandenį, naudodama Saulės energiją, tyrėjai susidūrė su dviem iššūkiais: surasti medžiagą kuri, veikiama vandens, neirtų, bei kad nebūtų labai brangu pagaminti.

Mendoza-Cortes ir jo komanda rado atsakymą – kuris aprašytas jų straipsnyje The Journal of Physical Chemistry – sukūrė daugiasluoksnę medžiagą iš mangano oksido. Tačiau tik išbandę viensluoksnį variantą jie gavo tai, ko ieškojo. Tada medžiaga šviesą gaudė daug sparčiau.

Kaip tai įmanoma? Pasak tyrėjų, vienas mangano oksido sluoksnis suteikia vadinamąją tiesioginę draustinę zoną, tuo tarpu, kai buvo naudojama daug sluoksnių, susidarydavo netiesioginė draustinė zona. Šviesa įvairias medžiagas veikia skirtingai, bet šviesos energiją efektyviai surenka ir kaupia tik medžiagos, turinčios tiesioginę draustinę zoną.

Tyrėjų sukurta medžiaga įdomi tuo, kad energiją ji efektyviau renka, kai jos tėra vienas sluoksnis – o tai pageidautinas rezultatas bet kokiam realiam panaudojimui, nes vieną sluoksnį pagaminti pigiau ir paprasčiau.

„Būtent todėl šis tiesioginės draudimo zonos medžiagos atradimas toks jaudinamas,“ sakė Mendoza-Cortes. „Ji pigi, efektyvi, ir jos daug nereikia kad būtų galima surinkti pakankamai šviesos energijos kuro gamybai.”

Tai dar tik pati pradžia, tad niekas nė žodžiu neužsimena, kada galima tikėtis tokios medžiagos naudojimui namuose, bet tyrėjai jau įsivaizduojant potencialų panaudojimą, tarkime, privačiuose namuose ant stogo išdėstytus energijos generatorius, tai išties neįtikėtinai jaudinamas atradimas.