Principalele avantaje ale frunzișului artificial includ eficiență ridicată, viață lungă, adaptabilitate la mediu și capacitatea de stocare a energiei. Mai exact:
Eficiență ridicată: noua frunză artificială bifuncțională realizează sistemul de reacție catalitică care combină gaz-lichid, lichid-lichid, gaz-gaz, iar sistemul independent de reacție de oxidare și reducere crește frecvența de contact a reacției și îmbunătățește eficiența conversiei, rata de reacție este de 2,7 de ori mai mare decât sistemul mixt, iar eficiența separării sarcinilor este crescută de 2,8 ori.
Durată de viață lungă: această frunză artificială are o durată de viață echivalentă cu 0,8 ori mai mare decât cea a frunzelor de Paulownia tomentosa și este capabilă să facă fotosinteză în condiții de mediu extreme, cu o temperatură de funcționare cuprinsă între -20 grade și 20 de grade .
Adaptabilitate puternică la mediu: această frunză artificială nu poate doar să fotosintezeze la lumină, ci și să stocheze excesul de energie solară în condiții de întuneric și să elibereze energie pentru a continua fotosinteza atunci când este necesar, rezolvând limitările dispozitivelor tradiționale de fotosinteză în condiții de lipsă de lumină.
Capacitatea de stocare a energiei: Convertirea energiei solare în energie secundară stocabilă rezolvă problemele legate de costul ridicat și eficiența scăzută a tehnologiei tradiționale de stocare a energiei solare și promovează dezvoltarea unei noi tehnologii energetice.
Principiul de funcționare și caracteristicile structurale
Principiul de bază al frunzelor artificiale este imitarea fotosintezei plantelor. Este de obicei compus din mai multe straturi de material, inclusiv un strat de absorbție a luminii și un strat catalitic. Stratul de absorbție a luminii folosește materiale semiconductoare speciale pentru a colecta eficient lumina soarelui și a o transforma în electroni; Stratul catalitic folosește electroni pentru a facilita reacția dintre apă și dioxid de carbon pentru a produce substanțe chimice utile, cum ar fi etanolul și propanolul. Această structură permite frunzelor artificiale să funcționeze eficient într-un mediu blând, cu stabilitate și durabilitate ridicate.
