В Пенсильванском университете (США) проходит испытания экспериментальное устройство, которое может стать прототипом солнечных электростанций нового типа. Обычно в таких станциях работают либо полупроводники, либо системы для прямого нагрева солнечными лучами газов или жидкостей, которые затем приводят в движение тепловые машины, вращающие электрические генераторы.
Устройство, которое изобрели профессор Томас Маллоук и его коллеги преобразует солнечное излучение в электричество с помощью химических процессов. При этом оно не только служит источником электрического тока, но также разлагает воду на кислород и водород. В этом новый прибор имитирует действие систем фотосинтеза, которыми природа наделила растения и даже многие микроорганизмы – правда, пока с очень малой эффективностью.
Как и все электрохимические генераторы, он имеет два электрода, погруженные в электролит – в данном случае, водный раствор обычной поваренной соли. Отрицательный электрод, катод, изготовлен из чистой платины. Конструкция анода, положительного электрода, гораздо сложнее. Он сделан из двуокиси титана и покрыт органическим пигментом, смешанным с оксидом иридия.
Пигмент поглощает голубые солнечные лучи, которые несут гораздо больше энергии, чем красные, желтые или зеленые. Солнечные кванты выбивают из его молекул свободные электроны, которые вступают в реакции, приводящие к диссоциации воды на кислород и водород. Эти реакции идут только в присутствии катализатора, которым и служит оксид иридия.
Правда, в своем нынешнем виде новый генератор не может разлагать воду без посторонней помощи. Он дает напряжение чуть меньше вольта, в то время для диссоциации воды требуется примерно вольт с четвертью. Поэтому он вырабатывает кислород и водород, лишь когда его подсоединяют к внешнему источнику, который дает добавочное напряжение. Кроме того, его коэффициент полезного действия не превышает трех десятых процента – это раз в десять меньше, чем у природных систем фотосинтеза. Однако разработчики полагают, что устранение этих трудностей – дело техники. 18 февраля они ознакомили со своими результатами участников собравшейся в Бостоне ежегодной сессии Американского общества в поддержку науки.