Подпишитесь
Дом

Водород из воды, ржавчины и солнечного света

Исследователи из Федеральной политехнической школы в Лозанне (École polytechnique fédérale de Lausann, EPFL) разрабатывают технологию, которая сможет трансформировать солнечную энергию в водород, чистое топливо с нейтральным углеродным следом.

        Консервация и удобное хранение энергии полученной от солнечных батарей проблема не менее насущная, чем эффективность фотоэлектрических преобразований. Как обеспечить доступность энергии в любое время дня или ночи?

        Исследователи из Федеральной политехнической школы в Лозанне (École polytechnique fédérale de Lausann, EPFL) разрабатывают технологию, которая сможет трансформировать солнечную энергию в водород, чистое топливо с нейтральным углеродным следом.

        Ингредиенты процесса самые простые и распространенные, вода и оксид железа, или по-простому – ржавчина. Кевин Сивула (Kevin Sivula) вместе с коллегами намеренно ограничились недорогими и распространенными, легко восстанавливаемыми материалами, чтобы получить жизнеспособный и недорогой метод производства солнечного водорода. Их устройство еще в экспериментальной стадии, но о нем уже написал журнал Nature Photonics.

      «Самый дорогой материал в нашей установке – стеклянная пластина», - объясняет Сивула. Эффективность устройства пока еще остается низкой, от 1,4 до 3,6%. Но у технологии большой потенциал. «С нашей дешевой концепцией на основе оксида железа мы надеемся достичь эффективности 10% в течение нескольких лет при стоимости менее $80 за один квадратный метр [рабочей поверхности устройства]. При такой цене мы сможет конкурировать с традиционными методами производства водорода».

        Сама идея не нова. Над ней работают различные ученые уже более 40 лет. В полностью автономном устройстве, состоящем из двух слоев, электроны, выделяемые оксидным полупроводником под действием солнечного света, используются для разделения молекулы воды на кислород и водород. Водород извлекается при помощи ячеек с сенсибилизированным красителем.

        Полупроводник в данном случае – обычная ржавчина. «Это стабильный и распространенный материал, он уже не будет ржаветь дальше! Но это один из худших доступных полупроводников», - признает Сивула. Чтобы улучшить свойства материала, ученые обогащают его наноструктурированным оксидом кремния и покрывают тонким слоем оксидов алюминия и кобальта.

        Второй слой рабочей поверхности устройства состоит из красителя и диоксида титана. Он позволяет придавать выделенным полупроводником электронам достаточно энергии для извлечения водорода из воды.

        По словам исследователей, своих результатов они смогли добиться благодаря использованию последних достижений в изучении оксида железа и диоксида титана. Теоретический предел эффективности их технологии может составить 16% без существенного увеличения стоимости. Возможно, со временем такие системы смогут значительно увеличить потенциал солнечной энергетики.

 

Источник: https://econet.ru/

Комментарии (Всего: 0)

    Добавить комментарий

    Не бойтесь кого—то потерять. Вы не потеряете того, кто нужен Вам по жизни. Теряются те, кто послан вам для опыта. Остаются те, кто послан Вам судьбой. Фридрих Ницше
    Что-то интересное
    Больше материалов
    Больше материалов