دو سال پیش گروهی از دانشمندان از تولید نخستین برگ مصنوعی جهان خبر داده بودند كه می‌تواند همانند گیاهان، از نور خورشید و آب انرژی الكتریكی تهیه كند.
این برگ مصنوعی می‌توانست به‌عنوان منبعی ارزان‌قیمت برای تامین برق مورد نیاز كشورهای در حال توسعه و نیز نواحی دورافتاده كاربرد داشته باشد.
این دانشمندان در ادامه كار برای بهبود این شیوه تولید انرژی توانستند تغییراتی در آن ایجاد كنند و آن را كاربردی‌تر سازند. این تغییرات سبب شده این برگ خاصیت خودترمیمی یافته و بتواند از آب آلوده نیز انرژی تهیه كند.
عنوان «برگ مصنوعی» به نوعی نشان‌دهنده استفاده این فناوری از آب و نور خورشید برای تهیه انرژی است، البته نباید ساز و كار عملیاتی این فناوری را با فرآیند فتوسنتز كه در برگ گیاهان روی می‌دهد، اشتباه گرفت.
این برگ مصنوعی در اصل یك لایه سیلیكونی است كه روی آن، لایه‌ای نازك از ماده catalyst قرار گرفته و در صورتی كه این مجموعه را درون ظرفی از آب بیندازیم و در برابر نور خورشید قرار دهیم، آب را به اجزای سازنده‌اش یعنی هیدروژن و اكسیژن تجزیه می‌كند سپس با جمع‌آوری این گازها كه به شكل حباب روی آب ظاهر می‌شوند و تزریق آنها به سلول‌های سوختی می‌توان به انرژی الكتریكی دست یافت.
اما مشكل اینجاست كه به مرور زمان باكتری‌هایی روی سطح این برگ مصنوعی قرار می‌گیرد و مانع از تولید انرژی می‌شود.
به همین دلیل بود كه برای تولید انرژی با استفاده از مدل قبلی این فناوری، باید از آب خالص استفاده می‌شد، اما این تیم پژوهشی به این نتیجه رسیده كه برخی از catalystهای موجود در برگ مصنوعی می‌توانند خود را ترمیم كنند و به این ترتیب حتی راه برای استفاده از آب آلوده برای تولید انرژی با این شیوه هموار می‌شود.
روش‌های مشابه تولید انرژی با استفاده از نور خورشید معمولا پرهزینه هستند و دلیل اصلی آن نیز استفاده از فلزات گرانقیمت و كمیاب و مدارهای پیچیده است.
خوشبختانه برگ مصنوعی جدید این‌گونه نیست و تولید انبوه آن بسیار كم‌هزینه خواهد بود. افزون بر این، تنها یك لیتر آب می‌تواند حدود 100 وات انرژی در 24 ساعت تولید كند. با این‌كه بازدهی این روش تولید انرژی اصلا زیاد نیست، اما می‌تواند بسیاری از نیازهای جوامع روستایی را برطرف سازد.
این دانشمندان بر این باورند كه نخستین مشتریان این فناوری جدید، ساكنان مناطقی خواهند بود. كه در زمینه تامین برق مورد نیاز خود با مشكلاتی روبه‌رو هستند.
این روش تولید برق از به كارگیری صفحات خورشیدی به مراتب ارزان‌تر است، زیرا این برگ‌ها به تولید مستقیم برق نمی‌پردازند، بلكه هیدورژن و اكسیژن تولید می‌كنند و این دو گاز را می‌توان در جایی انباشت و شب هنگام از آنها برای تولید برق بهره جست.
این پژوهشگران امیدوارند بتوانند با گسترش این فناوری در آینده به سمت استفاده از آن در طیف گسترده‌ای از حوزه‌ها نظیر تولید انرژی برای خودروهای برقی گام بردارند.
منبع: gizmag
مترجم: صالح سپهری‌فر