No Japão um grupo da Panasonic desenvolveu um sistema de fotossíntese artificial, que produz materiais orgânicos com uma eficiência mundial em termos de conversão de energia solar. A eficiência alcançados recentemente, de 0,2%, é igual como a de plantas reais utilizados em energia de biomassa.
Fotossíntese artificial é uma tecnologia que usa luz solar para produzir oxigênio e substâncias orgânicas a partir de água e dióxido de carbono, como as plantas fazem. Como uma tecnologia ideal que poderia resolver ambos os problemas de aquecimento global e de energia, a fotossíntese artificial está sendo pesquisado em todo o mundo.
“Este dispositivo é um modelo de demonstração do sistema de fotossíntese artificial que nós desenvolvemos. Quando a luz atinge este eletrodo, a reação de redução de CO2 ocorre. O lugar ocorre a reação é amarelo agora, mas gradualmente se torna verde. Esta é a parte onde o CO2 realmente reage, e a fonte de energia é criado. “
Veja como a reação funciona. Em primeiro lugar, o foto-eletrodo é preenchido com água e iluminado. A luz é absorvida, e as moléculas de água reagem, produzindo elétrons, as moléculas de oxigênio e os íons de hidrogênio. Os elétrons se movem através de fios a um eletrodo catalisador, onde reagem com íons de CO2 e hidrogênio. Esta reação de redução produz substâncias orgânicas, principalmente o ácido fórmico.
Para converter o CO2, desta forma, os elétrons devem ser exitados para um estado de alta energia usando luz. No sistema atual, a Panasonic está usando um semicondutor nitreto, como em lâmpadas LED, para a foto-eletrodo. Desta forma, a Panasonic descobriu que os elétrons podem ser excitados para o estado de energia necessária para reagir com CO2.
Esta é uma experiência usando a luz solar. Mesmo em testes usando iluminação solar real, o movimento dos elétrons devido à reação química pode ser medido como uma corrente entre os eletrodos.
Além disso, através da concepção do material para o catalisador de metal, é possível variar o tipo de substâncias orgânicas produzidas. No laboratório da Panasonic, as máquinas mais recentes foram introduzidos para analisar as substâncias.
