Umělá fotosyntéza patří mezi japonské projekty s cílem snížit emise uhlíku a získat možnost levné a masové výroby vodíku. Letos má výzkum podle japonských medií vstoupit do rozhodující fáze. Důležité je, že se do práce zapojují další velké společnosti.
Myšlenka je jednoduchá. Umělá fotosyntéza napodobuje přirozený proces a využívá sluneční energii k výrobě vodíku, který se pak používá jako zdroj energie nebo jako surovina pro výrobu chemických látek.
Aktuální fáze projektu se zaměřuje na vývoj fotokatalytických desek schopných štěpit molekuly vody na vodík a kyslík pomocí slunečního světla. Tyto desky se budou nanášet na panely naplněné vodou.
Větší plocha i účinnost
Předchozí fáze projektu, dokončená v uplynulých měsících, zahrnovala rozmístění panelů na ploše 100 metrů čtverečních. Současné cíle jsou ambicióznější. Panely mají pokrývat plochu nakonec až 100 hektarů. Dalším cílem je zvýšit účinnost přeměny vodíku na 10 procent. V předchozím projektu činila tato účinnost méně než jedno procento.
Japonsko sází na vodík jako na palivo budoucnosti. Jenže, jak je to s jeho využitím v chemickém průmyslu? I zde má nahradit uhlovodíky. Součástí projektu je také výzkum vysoce výkonných katalyzátorů, které budou z vodíku a oxidu uhličitého vyrábět umělou hmotu. Tím se dále sníží potřeba produktů na bázi ropy.
Ještě bude potřeba mnoho let vývoje
Hlavním koordinátorem projektu je vládou podporovaná Organizace pro rozvoj nových energetických a průmyslových technologií (NEDO), která by měla v příštím desetiletí vyčlenit na výzkum a vývoj 30 miliard jenů (cca 5,4 miliard korun).
Na výzkumu se bude podílet především Tokijská univerzita a Japonská asociace pro výzkum chemických procesů umělé fotosyntézy, do níž patří takové giganty japonského petrochemického sektoru jako Mitsubishi Chemical, Mitsui Chemicals a Inpex. Na projektu se podílejí také společnosti Toyota a Nippon Steel.
Do roku 2050 se sníží japonské emise CO2 o 13 milionů tun
Podle plánů mají být hotová řešení otestována do roku 2030 a do roku 2040 se má technologie umělé fotosyntézy uplatnit v komerčním využití. Společnost NEDO odhaduje, že se tím do roku 2050 sníží japonské emise CO2 o 13 milionů tun.
Umělá fotosyntéza má již nyní několik výhod oproti získávání vodíku ze zemního plynu nebo dokonce fotovoltaice. Jedná se především o náklady. Do roku 2030 se očekává, že náklady na výrobu jednoho kilogramu vodíku tímto způsobem budou činit 240 jenů (cca 43 Kč), do roku 2050 však klesnou pod 170 jenů (cca 30,6 Kč).
To je výrazně méně než cílová cena 330 jenů za kilogram, kterou navrhla vláda. Očekává se, že náklady na instalaci jednoho metru čtverečního fotosyntetických panelů budou činit přibližně 30 000 jenů (cca 5 400 Kč), zatímco náklady na solární panely 40 000 jenů (asi 7 200 Kč).