Cercetător român, invenție care poate opri criza energiei. Ce idee a avut acesta: „Am reușit să...”

Invenția lui a dezvoltat-o în urmă cu mai mulți ani, însă abia acum se văd cu adevărat roadele muncii sale. În viitor, ideea lui Andrei Virgil ar putea produce combustibil nepoluant.

„Eu am început să dezvolt aceste frunze artificiale în urmă cu șase ani. În acel punct, aceste panouri nu puteau fi fabricate decât la o scară redusă și nu produceau decât hidrogen și oxigen din apă. De-a lungul timpului, noi am reușit să fabricăm reactoare solare mai mari folosind tehnologia de printare 3D, precum și frunze artificiale care puteau să producă gaz de sinteză din dioxidul de carbon și apă. Acest gaz de sinteză este un intermediar important în sinteza industrială a combustibililor lichizi, care pot fi folosiți în motoarele actuale”, a mărturisit cercetătorul.

Următorul pas în invenția lui a fost fabricarea unor frunze artificiale care generează hidrogen. Important în ideea cercetătorului de la Universitatea Cambridge a fost faptul că aceste frunze nu ocupă spațiu.

„De curând, am reușit să fabricăm frunze artificiale care produc hidrogen timp de mai multe săptămâni, precum și frunze subțiri, flexibile, care pot fi în principiu produse la o scară mai mare. Aceste frunze sunt atât de ușoare, încât pot pluti pe apă asemenea frunzelor de lotus. Asta înseamnă că tehnologia noastră nu concurează cu terenul arabil sau de locuit”, a continuat românul.

Cine este cercetătorul Andrei Virgil

Virgil Andrei are 30 de ani și este orginiar din București. Cercetătorul a absolvit Colegiul Național „Mihai Viteazul”, iar după absolvire s-a mutat în Germania, acolo unde a obținut o licență și un master în chimie la Humboldt-Universität zu Berlin. Ulterior, românul s-a dus la Universitatea Cambridge din Marea Britanie, acolo unde a urmat un doctorat în tehnologiile de energie regenerabilă.

„La Berlin am dezvoltat materiale termoelectrice flexibile, care transformă diferențele de căldură în electricitate. Dorind să învăț mai multe despre tehnologiile de energie regenerabilă, am plecat la Cambridge în 2016 pentru doctorat. Acolo am început să dezvolt panouri solare care produc electricitate sau combustibili solari. Din 2020 am devenit membru de cercetare la Colegiul St John's din Cambridge, unde îmi continui activitatea, încercând să dezvolt aceste panouri la o scară mai largă înspre aplicații comerciale. De curând am vizitat Berkeley pentru un schimb de experiență de șase luni, timp în care am studiat sinteza combustibililor solari cu valoare adăugată”, a povestit dr..

Ce sunt frunzele artificiale

De altfel, dr. Virgil Andrei a explicat în detliu și care este tehnologia care se află în spatele frunzelor artificiale.

„Aceste frunze artficiale imită fotosinteza naturală, în sensul că folosesc doi absorbatori de lumină și doi catalizatori pentru a obține oxigen și combustibili utili. Spre deosebire de frunzele naturale care produc zahăr, dispozitivele noastre pot obține hidrogen sau gaz de sinteză. Principiul de funcționare este destul de simplu. Un semiconductor galben, vanadatul de bismut, folosește lumina albastră pentru a oxida apa, obținând oxigen. Un semiconductor negru, numit perovskit, folosește restul spectrului solar pentru a reduce protonii și dioxidul de carbon în hidrogen și gaz de sinteză”, a explicat cercetătorul.

Tehnologia cu care cercetpătorul poate opri criza energiei a evoluat tot mai mult, iar pentru frunzele artificiale sunt utilizate materiale ușoare, care să asigure protecția față de umezeală.

„De obicei, aceste materiale sunt depuse pe bucăți groase de sticlă sau folosesc straturi groase de protecție împotriva umezelii. În cazul frunzelor plutitoare, am reușit să depunem materialele active pe folii subțiri de plastic și metal, protejându-le împotriva apei cu straturi subțiri de carbon. În acest fel am reușit să micșorăm greutatea frunzelor artificiale de 15 ori. Devenind atât de ușoare, acestea pot fi ridicate la suprafața apei de bulele de gaz produse în timp ce funcționează”, a adăugat românul.

Ideea cercetătorului este mai ieftină și mai eficientă

Invenția dezvoltată de cercetătorul Andrei Virgil ete mult mai eficientă și mai ieftină. Ideea românului nu va fi făcută peste noapte, dar acesta a precizat în timp va rezolva criza actuală a energiei.

„Noi am demonstrat că tehnologia noastră e compatibilă cu mijloacele de fabricație moderne. Totuși, în momentul de față am avea nevoie de măcar cinci ani pentru a finanța sau dezvolta echipamentul necesar pentru fabricație la scară largă. Odată ce vom putea să testăm aceste dispozitive pe o suprafață de metri pătrați, am putea să obținem un produs comercial în 5-10 ani. În acel moment, tehnologia noastră ar putea fi folosită în multe locuri, pe râuri, lacuri, în apropierea țărmurilor sau a insulelor, producând și stocând energie regenerabilă descentralizată.

Acesta este scopul final al activității noastre: să declanșăm o adevărată revoluție pe piața energiei cu tehnologia noastră. Avantajul principal al tehnologiei noastre este că aceste frunze oferă un sistem mult mai simplu, mai integrat, față de alte tehnologii pentru producerea combustibililor solari. Asta înseamnă că sistemul poate costa mai puțin și ar putea fi montat mai ușor chiar și în zone greu accesibile”, a declarat tânărul.

Cercetătorul a explicat că analiza costurilor de piață va urma să fie efectuată peste câțiva ani, însă datele preliminare sunt încurajatoare și arată economii substanțiale: „Noi abia am propus aceste frunze plutitoare, astfel încât nu avem încă o analiză exactă de piață. Totuși, pe baza materialelor folosite putem spune că această tehnologie poate deveni mult mai ieftină față de alternative. Cum menționam mai devreme, în momentul de față este nevoie de investiții, în special în partea de cercetare. Asta este și viziunea noastră, ca această tehnologie să pătrundă în fiecare casă. Odată ce aceste sisteme vor deveni comerciale, ele vor fi în special folosite și într-un mod descentralizat, precum centralele de apartament”.

Cum arată viitorul în viziunea lui Virgil Andrei

Virgil Andrei este optimist și mărturisește că acesta este viitorul palpabil. În schimb, cercetătorul este foarte conștient că și dacă omenirea va reuși să renunțe în proporție covârșitoare la alte resurse energetice, renunțarea în proporție de 100% la combustibilii fosili este doar o himeră.

„În momentul de față lucrăm pe mai multe direcții. Pentru a aduce combustibilii solari mai aproape de aplicații de zi cu zi, avem nevoie de sisteme mai eficiente, durabile, și ușor de produs. Pe de o parte, noi lucrăm la modalități de a înlocui perovskitul cu materiale abundente, cu o toxicitate redusă, precum oxizii. Folosind un astfel de material, BiOI, am reușit de curând să demonstrăm frunze artificiale care produc hidrogen timp de câteva luni. Pe de altă parte, ne orientăm spre alte tehnologii și algoritmi moderni, cum ar fi robotica, inteligența artificială și machine learning, pentru a optimiza și fabrica aceste sisteme într-un mod rapid, automat.

Este dificil să scăpăm de combustibilii fosili, deoarece majoritatea infrastructurii industriale și de transport se bazează pe motoare cu combustie. Combustibilii lichizi stochează mult mai multă energie pe kilogram decât bateriile actuale, de aceea sunt de neînlocuit pentru avioane, bărci sau transportul greu. Însă îi putem privi ca o oportunitate. Dacă putem să obținem combustibili lichizi folosind lumina solară și dioxidul de carbon din atmosferă, atunci avem un proces neutral, care nu eliberează dioxid de carbon suplimentar. Ideea asta este ceea ce dezvoltăm noi.

„Următorul salt tehnologic ne-ar putea surprinde pe toți. Însă, cum spuneam, în ultimii ani a existat un interes uriaș în robotică, care ar putea accelera dezvoltarea sistemelor de energie regenerabilă chiar mai mult față de ceea ce vedem astăzi. De asemenea, sunt foarte bucuros să văd că deja există aplicații comerciale pentru materiale flexibile, inteligente. Mulți cercetători, inclusiv eu, dezvoltau această tehnologie în urmă cu 5-10 ani, iar astăzi avem deja primele telefoane cu ecrane pliabile”, a mai explicat tânărul.

Citește și: Afacerea cu care un român a dat lovitura. A investit 300 de dolari, acum e milionar în euro!