Ученые сделали прорыв в производстве водорода из солнечной энергии

Ученые разработали молекулу, которая может эффективно поглощать солнечный свет и выступать в качестве катализатора для конверсии солнечной энергии в водород, чистым альтернативным топливом для таких вещей, как автомобили.

Эта новая молекула поглощает энергию из всего видимого спектра и может использовать солнечную энергию на 50% больше, чем у современных солнечных батарей. Это открытие может помочь людям, чтобы перейти от ископаемого топлива к источникам энергии, которые не способствуют изменению климата.

Ученые представили свои выводы в исследовании, опубликованном в журнале Химия природы. Исследовательская группа во главе с Клавой Турро, профессор химии и директор Центра для химической и биофизической динамики Университета штата Огайо.

"Вся идея заключается в том, что мы можем использовать фотоны от Солнца и преобразовывать их в водород. Проще говоря, мы экономим энергию от солнечного света и хранить ее в химических связях, так что он может быть использован позже", - сказал Турро,

Фотоны-элементарные частицы света, которые содержат энергию.

Ученые впервые показали, что можно собирать энергию из всего видимого спектра солнечного света, в том числе низкоэнергетических инфракрасных, и быстро и эффективно превратить его в водород. Водород-это экологически чистое топливо, то есть, он не производит углерода или углекислый газ в качестве побочного продукта его использования.

"Система способна разместить молекулы в возбужденном состоянии поглощает фотон и имеет возможность хранения двух электронов для получения водорода", - сказал Турро. "Это хранение двух электронов в одной молекуле, полученной из двух фотонов, и использовать их вместе для получения водорода, является беспрецедентным."

Преобразование солнечной энергии в, скажем, топливо для автомобиля, прежде всего, требует механизма для сбора энергии. Затем эта энергия должна быть преобразована в топливо. Преобразование происходит то, что называется катализатор, что ускоряет химические реакции, что позволяет преобразовывать солнечную энергию в полезную энергию, таких как водород.

Большинство предыдущих попыток сбора солнечной энергии и преобразовывать ее в водород был сосредоточен на более длинных волнах солнечного света, например, ультрафиолетовые лучи.

Предыдущие попытки также были основаны на катализаторы, которые построены из двух или более молекул, доля электронов с энергией, поскольку они производят топливо из солнечной энергии. Но в обмен, энергия теряется, что делает эти мульти-молекулярных систему менее эффективной.

По данным Турро, те немногие попытки, которые были основаны на использовании одного молекулярного катализатора, также оказались неэффективными, поскольку они не собираются энергии из полного видимого спектра солнечного света, и отчасти потому, что они сами катализаторы быстро разлагаются.

Исследовательская группа выяснила, как заставить молекулы катализатора из одной формы элемент родий - это означает, что меньше энергии теряется.

По данным Турро, прежде чем результаты исследований могут быть применены в реальных условиях, существует еще немало работы. Родий-редкий металл, и производство катализаторов родий-это дорого. Команда работает над улучшением этой молекулы для производства водорода в течение более длительного периода времени и работы, чтобы создать катализатор из менее дорогих материалов.

Напомним, ранее сообщалось о том, что материал, который производит водородное топливо.

Хотите знать, важные и актуальные новости? Подписаться Бигмир)нет в Facebook и Telegram.

Категория: Новости