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人工葉: クリーンエネルギーを生み出す自然の原理

Nov 1, 2022

カム研究

人工葉は、太陽エネルギーを使用して水中の水素と酸素を分解し、クリーンで持続可能かつ簡単な方法で水素を生成するシリコンベースのデバイスです。

クリーンエネルギー生成資源を求めて、科学者や研究者は常に作業しており、環境への温室効果ガス排出量を削減することが優先事項となっています。この取り組みにおいて、科学者や研究者は自然界の本に立ち返り、クリーンエネルギーを生み出すことができるモデルとして葉を取り上げました。


人工葉は、太陽エネルギーを利用して水を水素と酸素に分解し、クリーンかつ持続可能な方法で水素を製造するシリコンベースのデバイスです。この技術は、植物が光合成の自然エネルギー生成過程を模擬しているという概念に基づいて設計されています。


人工葉の基本成分は、天然に存在する元素コバルトから作られた化学触媒でコーティングされたシリコンチップと組み合わせた2つの光吸収体です。


装置を水に浸すと、触媒の助けを借りて光吸収体が酸素を生成します。もう一つは、二酸化炭素と水を一酸化炭素と水素に還元する化学反応を行い、合成ガス混合物(水素と一酸化炭素からなる)を形成します。合成ガスは、液体燃料、医薬品、プラスチックの製造における構成要素としてすでに使用されています。

ため息橋、ミソサザイ図書館、キングス・カレッジ・チャペルなど、カム川の軽量な葉の屋外テストでは、人工葉が自然の植物の葉と同等の効率で日光を燃料に変換できることが示されました。


したがって、実績のある人工葉技術には多くの利点があります。


  1. 大量の水素を製造または生成できます。



  2. 地球上には、太陽光や水などの再生可能エネルギー源が豊富にあります。



  3. 人工葉は、持続可能な燃料を生産するコストを大幅に削減できる可能性があります。



  4. 人工葉は、ほとんどすべての国のほぼどこにでも置くことができ、エネルギー安全保障の提供にも役立ちます。


しかし、多くの利点もありますが、次のようなさらなる研究や開発によって修正できるいくつかの欠陥があります。


  1. 人工葉は壊れやすくて重いです。



  2. 拡張と輸送が困難。


これは、温室効果ガスによって引き起こされる気候変動の課題に対する世界的な戦いに革命的な変化をもたらすことができるエネルギー生産の分野における革命です。FORCEは、電力の損失を減らすことで、環境中の温室効果ガスであるCO2の削減に貢献することを目的としたENPOSSの省エネデバイスです

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