Künstliches Blatt erzeugt Photosynthese-Strom

Der Traum, Photosynthese wie die grünen Blätter zu betreiben, beflügelt Techniker weltweit schon lange. Eine Nachahmung, die funktioniert und auch kostengünstig sein soll, haben Chemiker vom Massachusetts Institute of Technology am Treffen der American Chemical Society http://portal.acs.org präsentiert. „Das künstliche Blatt galt schon seit Jahrzehnten als 'Heiliger Gral'. Wir glauben, dass wir es jetzt geschafft haben“, sagt Forschungsleiter Daniel Nocera.

Nickel und Kobalt zerlegen Wasser

Die Solarzelle der Forscher hat die Größe einer Spielkarte. Dank Katalysatoren aus Nickel und Kobalt zerlegt sie Wasser in seine beiden Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff. Diese werden in einer Treibstoffzelle gespeichert und können etwa zur Stromerzeugung verwendet werden. Bisher erreichte ein Prototyp eine bloß zehnmal höhere Effizienz als Blätter mit der natürlichen Photosynthese, künftig soll es jedoch mehr werden. Im Experiment lief ein Prototyp 45 Stunden lang ohne Leistungseinbuße.

Ansätze des künstlichen Blattes gibt es bisher bereits mehrere. „Manche versuchen, Strom aus Licht zu gewinnen, andere direkt Treibstoff aus der Sonne“, erklärt Michael Grätzel vom École Polytechnique Fédérale de Lausanne http://epfl.ch , im pressetext-Interview. Grätzel hat sich mit einer Farbstoffsolarzelle, der sogenannten „Grätzelzelle“ (pressetext berichtete : http://pressetext.com/news/090908051/) einen Namen gemacht, bei denen Farbstoffmoleküle Quanten von Sonnenlicht einfangen, die wiederum Elektronen an ein Nanopartikel-Netzwerk übertragen und dabei Strom erzeugen.

Zukunftsbranche in Finanzierungsnöten

Die Grundlagen vieler der nun in den USA propagierten und von US-Präsident Barack Obama gezielt geförderten Konzepte stammen vor allem aus Japan und Europa. Hierzulande stehe es um die industrielle Umsetzung neuer Photovoltaik-Ansätze denkbar schlecht, betont Grätzel. „Nach dem Einbruch des Aktienmarktes in der Silizium-Branche sind die Banken kaum bereit, Jungunternehmern mit Photovoltaik-Ambitionen Kredite zu geben. Wer es wagt, muss mit erheblichen Hindernissen rechnen, zudem ist das Konkurrenzdenken übermäßig groß.“ Die Einrichtung eines Fonds als Starthilfe könnte das derzeitige „Death Valley“ überwinden, meint der Experte.