Министерство энергетики США прекратило финансирование программы Объединенного центра искусственного фотосинтеза (JCAP) из-за чрезмерной сложности химического процесса. Далеко не все ученые согласны с таким решением. MIT Technology Review исследует причины конфликта.
Центр, созданный в 2010 году, должен был создать топливо из солнечного света, углекислого газа и воды. Если бы это удалось, то решило бы сразу две проблемы: хранения большого объема энергии и обеспечения энергией транспорта, который сложно питать аккумуляторами.
Изначально финансирование JCAP составляло $122 млн на 5 лет, и в прошлом году было продлено. За 6 лет своего существования Центр многого добился. Прежде всего, ученым удалось создать прототип устройства, которое расщепляет воду на водород и кислород в 10 раз эффективнее фотосинтеза. Это важный первый шаг к искусственному фотосинтезу. Вторым должно стать соединение водорода с углекислым газом для производства «солнечного топлива», которое заменяет ископаемое.
Samsung отказывается от водородного топлива в пользу аккумуляторов
Технологии
В прошлом году Министерство энергетики США сократило дотации Центра на 40% и официально проинструктировало ученых перенаправить свои усилия c создания устройств, которые можно было бы коммерциализировать в ближайшие несколько лет, на фундаментальные исследования комплексных процессов, лежащих в основе искусственного фотосинтеза.
«В первые 5 лет JCAP в основном занималась водородным топливом», — говорит Кристофер Феко, менеджер по программе JCAP при Министерстве энергетики. Отход от этой цели является признанием того, что она оказалась труднее, чем рассчитывали в 2010 году.
Профессор Стивен Чу, бывший министр энергетики, при котором создавался JCAP, сказал: «Изначально я предполагал дать ученым свободу и позволить им самим выбирать самое многообещающее направление. Мне не кажется, что им предоставили ту свободу, о которой я мечтал».
Превращение энергии солнца в топливо требует совершенно новых технологий и переустройства всей инфраструктуры. Другая проблема состоит в том, что это очень сложный процесс, состоящий из шести отдельных химических этапов, и нет катализатора, который бы превращал углекислый газ в топливо эффективно и выборочно, как это происходит с реакцией расщепления воды.
Химики изобрели новый процесс получения дешевого водородного топлива
Идеи
Переход от практического к теоретическому исследованию позволяет сфокусироваться на фундаментальных проблемах, но не приближает нас к созданию новых прототипов и индустрии, работающей на солнечном топливе. Поэтому бывший директор Центра Нейт Льюис считает это решение ошибочным.
Водород сам по себе полезный продукт, убежден он. Он может гореть в двигателях внутреннего сгорания или превращаться в синтетическое топливо в результате процесса Фишера-Тропша. Его можно использовать в топливных элементах и для производства электричества. Льюис убежден, что разработанный JCAP прототип можно улучшить за короткое время, всего за 5 лет.
Но если эта работа и будет вестись, то точно не в JCAP, утверждают Феко и новый директор Центра Гарри Этвотер.