Учёные из Осакского столичного университета продемонстрировали рабочий образец системы, которая производит топливо, используя солнечную энергию и функционирующая эффективно в течение всего светового дня. Хотя система и не может похвастаться выдающимися показателями, её основная цель заключалась в обеспечении стабильной генерации энергии при изменениях световых условий без дополнительных затрат. В аналогичных системах этот вопрос решается с помощью отдельных контроллеров, в то время как данное устройство самостоятельно адаптируется к изменяющимся условиям.
В этой системе искусственного фотосинтеза энергия, получаемая от солнца, не накапливается в батареях, а немедленно подается в электролизер, где из углекислого газа и воды производится муравьиная кислота. Она, в свою очередь, выполняет роль накопителя энергии, что делает её удобной для хранения и транспортировки. Сложность заключается в том, что химические реакции должны протекать в строго заданных условиях, что требует регулировки подачи сырья в зависимости от изменений мощности солнечных панелей в течение дня.
Японские инженеры применили специальный твердый электролит, который демонстрирует снижение сопротивления при нагреве. В процессе работы электролизер естественным образом нагревается, ионы легче проходят через электролит, что позволяет проводить больший ток от солнечной панели. Таким образом, вся произведенная энергия может быть использована, не позволяя ей пропадать. Когда уровень освещения уменьшается, система, соответственно, остывает и пропускает меньший ток и объем энергии.
Простой датчик отслеживает параметры тока и регулирует функционирование насоса для подачи воды. Это позволяет поддерживать концентрацию муравьиной кислоты на оптимальном уровне: чем ярче свет, тем выше производство кислоты и её извлечение путём прокачки жидкости. Создатели устройства объясняют, что здесь нет ничего принципиально нового — они просто умело соединили уже существующие технологии для создания недорогой саморегулирующейся установки искусственного фотосинтеза.
