Эта технология производства зеленого водорода со временем будет работать лучше и уже сможет делиться морской водой.

Большая часть энергии, необходимой для жизни на Земле, исходит от Солнца, и большая ее часть, включая продукты питания и ископаемое топливо, является результатом фотосинтеза растений — преобразования солнечного света, воды и углекислого газа в кислород и сахара. Первый химический этап фотосинтеза происходит в хлорофилле, который придает листьям зеленый цвет, и этот этап фактически является операцией расщепления воды, которая расщепляет Н2О на кислород, высвобождаемый в воздухе, и положительно заряженные ионы водорода, которые Свинец. остальную часть процесса и в конечном итоге позволяют растениям запасать энергию в виде углеводов.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Пока человечество работает над тем, чтобы освободиться от пагубного воздействия ископаемого топлива, исследователи копируют естественные технологии, надеясь разработать методы искусственного фотосинтеза, которые со временем могли бы стать самым дешевым способом производства «зеленого» водорода для использования человеком в качестве энергоносителя.

202 / 5,000 Результаты перевода Фотокатализатор, изготовленный из наноструктур нитрида индия-галлия, выращенных на поверхности кремния, обладает свойствами самовосстановления и может выдерживать воздействие концентрированного солнечного света, эквивалентного 160 солнечным лучам.

202 / 5,000 Результаты перевода Фотокатализатор, изготовленный из наноструктур нитрида индия-галлия, выращенных на поверхности кремния, обладает свойствами самовосстановления и может выдерживать воздействие концентрированного солнечного света, эквивалентного 160 солнечным лучам.

университет Мичигана

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Ученые недавно опубликовали статью в журнале Nature о новом фотокаталитическом полупроводнике, который использует солнечный свет широкого спектра для расщепления воды с твердой эффективностью 9%, что почти в десять раз лучше, чем у других устройств этого типа. Это небольшое и относительно доступное устройство, которое со временем будет становиться все лучше и лучше.

ЧИТАТЬ  Заблуждение: какая планета ближе всего к Земле

«Мы уменьшили размер полупроводника более чем в 100 раз по сравнению с некоторыми полупроводниками, которые работают только при низкой интенсивности света», — сказал Пэн Чжоу, научный сотрудник в области электротехники и вычислительной техники и первый автор исследования. По его словам, таким образом можно получить чрезвычайно дешевый водород.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Как это работает

В новой технологии используется концентрированный солнечный свет, что недоступно для многих других устройств искусственного фотосинтеза, поскольку интенсивный свет и высокие температуры приводят к их отказу. Но полупроводник UMich, анонсированный отдельной командой в прошлом году и сделанный из наноструктур нитрида индия-галлия, выращенных на поверхности кремния, не только очень хорошо сопротивляется свету и теплу, но и со временем повышает эффективность производства водорода.

Там, где другие системы пытаются избежать тепла, это устройство зависит от него. Полупроводник поглощает световые волны более высокой частоты, чтобы обеспечить процесс расщепления воды, и помещается в камеру, через которую течет вода. Низкочастотный инфракрасный свет используется для нагрева камеры примерно до 70°C, что ускоряет реакцию разделения воды, а также подавляет тенденцию молекул водорода и кислорода к рекомбинации в молекулы воды, прежде чем их можно будет собрать по отдельности.

Устройство достигло эффективности 9% в идеализированных лабораторных испытаниях с очищенной водой. Когда он перешел на воду из-под крана, он достиг около 7%. А в ходе испытаний на открытом воздухе, моделирующих работу крупномасштабной фотокаталитической системы разделения воды, работающей от естественного солнечного света с высокой изменчивостью, она показала эффективность 6,2%.

ЧИТАТЬ  Bloomberg узнал размер возможного подорожания дизельного топлива из России

Source

от admin