NYHET Gröna blad har ett snillrikt system att fånga in ljus från solen och binda in energi. Kemist Anurag Kawde visar i sin avhandling att det är möjligt att efterlikna blad för att skörda solenergi och därigenom lagra energi från solljus i användbara solbränslen på ett kostnadseffektivt sätt. Han försvarar sina resultat den 13 december vid Umeå universitet.
Anurag Kawde, Kemiska institutionen
FotoIngrid SöderberghUnder det senaste århundradet har mänskligheten varit beroende av fossila bränslen för att möta sina energibehov. Att utnyttja energi från fossila bränslen leder till utsläpp av växthusgaser såsom koldioxid, vilket bidrar till den globala uppvärmningen.
Det är hög tid att hitta fler alternativa energikällor. En sådan energikälla måste vara förnyelsebar, hållbar, robust och fri från växthusgaser. Vår jord har en oavbruten tillförsel av solenergi och vatten i oceaner. Produktionen av energi från sådana resurser kommer inte bara att vara ren utan också billig. Solbränsle i form av vätgas som alstras från solljus och havsvatten med hjälp av grundämnen som finns i rikliga mängder på jorden, förväntas vara en viktig del av nästa generations mix av förnyelsebara energiformer.
Konstgjord fotosyntes är en process som efterliknar den energibindande mekanism somfinns i växter och gröna alger. Detta innebär att man använder solens energirika strålar för att spjälka vatten och sedan använda den energi som frigörs då vattenmolekylernas kemiska bindningar bryts.
Professor Johannes Messinger har startat upp en framgångsrik forskningsgrupp inom området konstgjord fotosyntes vid Umeå universitetet och har varit handledare åt Anurag Kawde som nu lägger fram sin avhandling efter fyra års studier.
Anurag Kawde har fokuserat på att framställa fotoelektroder från grundämnen som finns i rikliga mängder på jorden så som kisel, en huvudkomponent i sand, och järnoxid (rost) för att fånga in solenergi. Sådana material är kända för att fungera som halvledande fotokatalysatorer, men inga effektiva och stabila reaktionssystem för den övergripande processen har konstruerats ännu.
– Jag visar i min avhandling att med dessa material kan spjälkningen av söt- och havsvatten nå en effektivitet på upp till 1,2 procent.
Viktigt är att han utvecklat en enkel, lösningsbaserad tillverkningsprocess för fotoelektroder med grundämnen som kan förväntas vara extremt kostnadseffektiva. För att förstå hur de nya fotoelektroderna fungerar, studerade Anurag Kawde dem i detalj – ända ner på atomnivå med hjälp av högenergiröntgenstrålning.
De avancerade experimenten utfördes på European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) under överinseende av Dr Pieter Glatzel i Grenoble, Frankrike, biträdande handledare åt Anurag Kawde.
Pressfoto. Foto: Ingrid Söderbergh
Torsdagen den 13 december försvarar Anurag Kawde, Kemiska institutionen sin avhandling med titeln: Advanced silicon photoelectrodes for water splitting devices: design, preparation and functional characterization by photo-electrochemistry and high-energy X-ray spectroscopy.
Disputationen äger rum klockan 10:00, Lilla hörsalen KBC-huset
Opponent är Prof. Thomas F. Jaramillo, Stanford University.
