оптимистичный сайт о будущем экологии Земли
Новости экологии
Популярные статьи
Календарь
Архивы

    Рекорд эффективности солнечного производства водорода

    Нашли ошибку в тексте?
    солнечное производство водородаГенерация электричества - не единственный способ превращения солнечного света в энергию. Свет может также управлять реакциями создания химического топлива, такого как водород, пригодного для использования в двигателях легковых автомобилей, грузовиков и других транспортных средств.

    Проблема солнечного производства моторного топлива заключается в стоимости полупроводниковых устройств захвата света и катализаторов, необходимых для получения водорода. Самые эффективные из известных материалы слишком дороги, чтобы полученное с их помощью топливо могло конкурировать с бензином.

    В исследовании, опубликованном недавно в журнале Science, профессор химии Кионг-Шин Чой (Kyoung-Shin Choi) и аспирант Тэ Ву Ким (Tae Woo Kim) из Университета Висконсина описывают дешёвые материалы на основе оксидов. С их помощью учёным удалось достичь эффективности солнечного расщепления воды на водород и кислород 1,7%, наибольшей из известных когда-либо для фотоэлектродных систем на базе оксидов.

    Чой создала солнечные элементы из ванадата висмута с помощью электролиза, получив материал с площадью поверхности 32 квадратных метра на каждый грамм. «Без особого оборудования, высокой температуры или запредельного давления мы создали нанопористый полупроводник из чрезвычайно крошечных частиц, имеющих большую площадь поверхности, - поясняет профессор. - Чем больше площадь поверхности, тем больше площадь контакта с водой, и, следовательно, более эффективное расщепление».

    Однако, ванадат висмута нуждается в «помощнике» для ускорения реакции производства топлива. Для этого необходим подходящий катализатор.

    По мнению Чой, множество учёных работает над повышением эффективности проводников и катализаторов, однако, стыковке эффективных материалов между собой уделяется мало внимания. «Даже если у вас есть лучший полупроводник в мире и лучший катализатор, их общая эффективность может быть ограничена границей раздела полупроводник - катализатор», - говорит она.

    Чой и Ким использовали в качестве катализатора пару дешёвых и не слишком эффективных поодиночке веществ, оксид железа и оксид никеля. «Поскольку ни один катализатор не обеспечивает хорошее сопряжение одновременно с полупроводником и водой, мы решили разделить всю работу на две части, - рассказывает Чой. - Оксид железа хорошо сочетается с ванадатом висмута, а оксид никеля с водой. Поэтому мы используем их вместе».

    Двухслойная конструкция катализатора позволила идеально совместить его с водой и полупроводником. «Объединение дешёвого двойного катализатора и нашего нанопористого полупроводникового электрода с большой площадью поверхности привело к созданию недорогой фотоэлектродной системы с рекордной эффективностью», - говорит Чой.

    Она ожидает, что фундаментальная работа, демонстрирующая рост эффективности нанопористого ванадата висмута в сочетании с двухслойным катализатором, послужит лабораториям по всему миру толчком для качественного прорыва в исследованиях. «Другие исследователи, изучающие различные типы полупроводников или различные типы катализаторов могут использовать этот подход для поиска комбинаций материалов, которые могут стать ещё более эффективными», - заявила профессор.

    Источник: http://facepla.net
    Похожие статьи:
    Источником биотоплива нового поколения станет морская вода

    На днях в США успешно прошел запуск необычного самолета. Его отличие от других в том, что заправили его специальным биотопливом, которое получили из морской воды. Суть процесса заключается в том,
    Walmart предпочитает водородное топливо

    Крупная американская розничная сеть Walmart объявила о решении закупить более 1700 вилочных погрузчиков на водородном топливе для своих магазинов. Сама концепция использования водорода в качестве
    Current Table - стол, генерирующий энергию из света

    Создателем стола стал дизайнер Марьян ван Обель. «Current Table» использует фотосинтез для создания энергии от рассеянного внутреннего освещения и имеет встроенные USB порты, через которые запитывать
    Новое биотопливо из растительных отходов

    Бензин как топливо может быть произведен из целлюлозных материалов, например, из отходов лесной и сельскохозяйственной промышленности с использованием нового процесса, изобретенного химиками из
    Двусторонние солнечные панели компании bSolar: еще выше КПД при тех же затратах

    Природные ресурсы природной системы нашей планеты большие, но использовать их нужно бережно и экономно, так как они неизбежно иссякают, что в итоге приведет к полному истощению природных запасов на
    Комментарии:

    Оставить комментарий