Solljus kan sönderdela vatten direkt (fotolys)

utan att solceller först ska alstra el för att göra elektrolya

Det konstgjorda lövet

Den kinesiske kemisten Peidong Yang, nu vid University of California, Berkeley, visade redan på 1970-talet att gröna växters sönderdelning av vatten till väte och syre kunde utföras artificiellt och på så sätt reducera CO₂ till kolväten utan att ta omvägen över elektrolys. Denna bloggartikel är en kort sammanfattning av Will the artificial leaf sprout? (Kommer det konstgjorda lövet att spira?) i Chemical & Engineering News, Nov 21, 2016, sidorna 32-38.

Att elektrolys idag ändå tillämpas för produktion av väte och reduktion av CO₂ i till exempel både Olah’s och Lackner’s system för kommersiell användning av CO₂ som råvara till fossilfria drivmedel, visar vilken lång tid sådana här paradigmskiften tar. Kunskapen om elektrolys har snart 200 år på nacken och är en mycket mogen teknik. Ändå är det ingen tvekan att det konstgjorda lövet har framtiden för sig. Om solcellernas effektivitet rör sig om 20 % och elektrokatalysatorn i systemetet har en effektivitet på 10 % så blir totala effektiviteten bara 2 %. Fotolys ger bättre totaleffekt eftersom där inte finns detta multiplikatorproblem.

Nocera och Silver vid Harvard University har arbetat på konceptet att låta mikrober (som lever på att använda väte för fixering av CO₂) göra polyhydroxyalkonater (PHA), som är bioplaster. Silver har till och med lyckats genmodifiera denna mikrob till att producera alkoholer.  Hon tror dock inte denna väg lämpar sig för storskalighet. Hennes vision är den lilla skalan i en decentraliserad ekonomi, där man till och med på hushållsnivå skulle kunna producera till exempel väte till bränsleceller för att bli självförsörjande på el. Och Nocera är på samma linje. Den industrialiserade världen har redan en infrastruktur avpassad för flytande drivmedel. Han menar att det konstgjorda lövet passar bäst i utvecklingsländer utan centraliserad infrastruktur.

Tillbaka till Peidong Yang. Han pekar på vilken berg-och-dal-bana det varit med bidrag till försök & forskning om fossilfri energi. Han är orolig för vad som ska hända nu när ny president i USA uttrycker skepsis mot klimatförändring. Även om USA skulle svikta så fortsätter andra länder, särskilt Tyskland att investera i förnybart. 2010-2016 har tyska regeringen satsat $107 miljoner i utveckling av kemiska processer för att använda CO₂ som råvara. Och tysk industri har tillskjutit halva den summan för samma ändamål.

Som sammanfattning av forskarvärldens syn på arbetet att finna vägar för att CO₂ ska gå runt och planeten därmed räddas från klimat-förändring kan man säga: Håll huvudet kallt. Vrid inte händerna i förtvivlan över marknaders nycker och regeringars policy. Det är mera verkstad och mindre prat som ger framgång.

J-G Hemming