Forskare vid Osaka Metropolitan University har tagit ett stort steg framåt inom artificiell fotosyntes. Genom att utveckla ett system som helt saknar batterier och komplex styrelektronik har de lyckats omvandla solljus, vatten och koldioxid till myrsyra – en kemikalie som används både för energilagring och som bränsle.
Projektet har letts av biträdande professor Yasuo Matsubara och professor Yutaka Amao vid Research Center for Artificial Photosynthesis, i samarbete med Iida Group Holdings Co., Ltd.
Självreglerande elektrolysor ersätter elektronik
Den stora innovationen i systemet är en självreglerande elektrolysor. I traditionella system för solenergi krävs ofta komplexa komponenter som MPPT-elektronik (Maximum Power Point Tracking), externa omvandlare och batteribaserad kontrollutrustning för att hantera fluktuationer i solljuset.
Det japanska forskarlaget har istället lyckats eliminera behovet av dessa komponenter genom att bygga in en speciellt utformad fast elektrolyt direkt i enheten. Systemet reglerar sig självt genom sina egna termiska och impedansegenskaper:
- Värme sänker motståndet: När solljusets intensitet ökar, värms elektrolysorna upp.
- Ökat flöde: Värmen sänker naturligt det elektriska motståndet, vilket gör att elektriciteten kan flöda friare.
- Stabil produktion: Denna termiska respons håller bränsleproduktionen stabil och automatiserad utan behov av extern styrning.
Bevisad effektivitet i utomhusmiljö
Tekniken har testats utomhus, där den bekräftades kunna producera en jämn ström av myrsyra trots varierande ljusförhållanden. Innan de vetenskapliga resultaten publicerades i tidskriften EES Solar, demonstrerades tekniken under Osaka Kansai Expo 2025, där den användes för att strömförsörja ett miniatyrdiorama.
Nyckelpunkter i upptäckten:
- Inga batterier: Systemet kräver ingen lagring av elektricitet för att fungera.
- Minskad komplexitet: Genom att utnyttja materialets naturliga egenskaper kapas kostnader och behovet av känslig elektronik.
- Hållbart bränsle: Slutprodukten, myrsyra, är en effektiv bärare av energi.
Forskningen, som går under titeln "Chemical maximum-power-point tracking system for stabilized liquid solar-fuel production", markerar en ny riktning för hur solenergi kan skördas och lagras mer effektivt och med enklare medel.
