Научно-исследовательский институт им. Вейцмана в Реховоте получил рекордный грант в размере $15 млн на исследование и развитие новых концепций использования солнечной энергии совместно с Технионом — израильским технологическим институтом.

По словам специалиста Института Вайцмана по фотоэлектрическим процессам профессора Давида Каэна, новые средства поступили в особенно критический момент для перспектив альтернативной энергии. Инженеры, разрабатывающие сегодня солнечные батареи и другие технические решения, опираются на результаты фундаментальных исследований, однако с начала 80-х годов прошлого века такие исследования почти не проводились.

«Когда после освобождения американских заложников в Иране цены на нефть во всем мире резко упали, исследования альтернативных источников энергии потеряли и популярность, и бюджеты. Только такие упертые, как я, продолжали свою работу. Теперь, когда мы опять стоим перед лицом энергетического кризиса, мы требуем от инженеров дать нам эффективные технологии. Однако они не могут разработать их, не имея фундаментальной научной базы», — говорит Каэн.

Новый грант, выделенный из средств филантропического траста имени Леоны и Гарри Хелмсли, целенаправленно предназначен для продвижения базисных исследований в области солнечной энергии в течение ближайших трех лет, и даст израильским ученым достаточно «топлива», чтобы преодолеть те барьеры, на которые уже натолкнулись инженеры-разработчики. Исследователи из-за рубежа тоже могут присоединиться к новой программе, и Каэн особо надеется на интерес со стороны китайских и индийских ученых.

Три ключевых направления науки будущего

Исследования, на которые выделен новый грант, будут сосредоточены в трех областях — биотопливо, солнечная энергия и оптика. Каэн, в лаборатории которого в конце 80-х — начале 90-х годов были созданы первые стабильные панели солнечных батарей второго поколения, полагает, что в исследовательский процесс будет вовлечен каждый десятый сотрудник Института Вейцмана, и что его результатом станет прорыв в так называемых «совмещенных» научных дисциплинах — генетике и растительной химии, физике и инженерном деле. Помимо этого, новый грант поможет интегрировать исследования, уже идущие в таких рамках, как исследовательская инициатива «Альтернативная Энергия» в самом Институте Вейцмана, Главная Энергетическая Программа Техниона (GTEP) и CORE — Израильский Центр Передовых Исследований.

В группу, работающую в Технионе над прикладными инженерными применениями результатов фундаментальных исследований Института Вейцмана, входят Эфрат Лифшиц, разрабатывающая нанокристаллические «квантовые точки», способные принимать солнечное излучение как в видимом диапазоне, так и инфракрасное и ультрафиолетовое; Нир Тесслер, глава отдела по органическому фотоэлектричеству и Гити Фрей, пионер органической электроники.

В сфере биотоплива сегодня главной проблемой является необходимость найти более эффективный путь разрушения лингина и целлюлозы растительного материала, чтобы обеспечить максимальный коэффициент его переработки на горючее. Этого можно добиться путем применения гормонов или генетической инженерией.

В фотоэлектричестве и оптике исследователи стремятся создать новые виды материалов — например, «солнечную краску» — которые позволят получать больше энергии от Солнца. Надо сказать, что оптика сегодня — это давно не только линзы и волоконные кабели, это плазмоника, наноструктурирование и мета-материалы.

Однако, по словам Каэна, некоторые исследовательские группы будут работать в трех областях одновременно, решая общую задачу — создание искусственного фотосинтеза. «Сегодня альтернативная энергия — не только одно из самых важных направлений в науке, но и одно из самых захватывающих. Чтобы заменить исчерпаемые и конечные запасы углеводородных видов топлива, нам понадобится целый спектр альтернативных источников. То, что мы сделаем сегодня, имеет критическое значение для нашей энергетической безопасности в будущем».

Лучшие из лучших

Израиль вписал немало важных страниц в историю развития солнечной энергии на планете. Так, Моше Блох создал на Мертвом море «бассейны» солнечной энергии, а Люсьен Броники, разработчик турбогенератора для солнечных электростанций вместе с Гарри Зивом Табором, основал компанию альтернативной энергии «Ормат«.

Каэн объясняет, что секрет успеха турбины Броники опирался на исследования органических жидкостей, которые провел в Институте Вейцмана Амнон Йогев. В 80-е и 90-е годы исследователи Института разработали целый ряд процессов концентрации солнечной энергии. Леви Иссар построил первый прототип солнечного бойлера, а покойный профессор Исраэль Достровский основал фотоэлектрическую лабораторию Института, известную сегодня как «солнечная башня».

Исследования профессора Яакова Карми в сфере термальной энергии Солнца наши свое коммерческое применение в таких компаниях, какHelioFocus, AORA Solar, и NewCo2Fuels. Институт Вейцмана не одинок — передовые разработки в этой сфере вели и ведут университеты в Тель-Авиве и Беэр-Шеве.

Ривка Борохов, МИД Израиля