- Горячие темы:
- Все для фронта - все про оружие и технику
Ученые совершили прорыв в производстве водорода из энергии Солнца
Ученые впервые разработали молекулу, которая может эффективно поглощать солнечный свет, а также действовать как катализатор для преобразования солнечной энергии в водород, чистую альтернативу топливу для таких вещей, как автомобили.
Читай также: Энергию солнца научились превращать в водород
Эта новая молекула собирает энергию из всего видимого спектра и может использовать солнечную энергию на 50% больше, чем нынешние солнечные элементы. Открытие может помочь людям перейти от ископаемого топлива к источникам энергии, которые не способствуют изменению климата.
Ученые изложили свои выводы в исследовании, опубликованном в журнале Nature Chemistry. Исследовательскую группу возглавляла Клаудия Турро, профессор химии и директор Центра химической и биофизической динамики Государственного университета штата Огайо.
"Вся идея в том, что мы можем использовать фотоны от Солнца и преобразовать их в водород. Проще говоря, мы экономим энергию от солнечного света и сохраняем ее в химических связях, чтобы ее можно было использовать позже", - сказала Турро,
Фотоны - это элементарные частицы солнечного света, которые содержат энергию.
Читай также: Ученые смогли телепортировать энергию Солнца
Исследователи впервые показали, что можно собирать энергию из всего видимого спектра солнечного света, включая низкоэнергетический инфракрасный, и быстро и эффективно превращать ее в водород. Водород является чистым топливом, то есть он не производит углерод или углекислый газ как побочный продукт его использования.
"Система способна поместить молекулу в возбужденное состояние, где она поглощает фотон и способна хранить два электрона, чтобы произвести водород", - сказала Турро. "Это хранение двух электронов в одной молекуле, полученной из двух фотонов, и использование их вместе для получения водорода, является беспрецедентным".
Превращение энергии солнца, скажем, в топливо для автомобиля, прежде всего требует механизма для сбора энергии. Затем эта энергия должна быть преобразована в топливо. Для преобразования требуется нечто, называемое катализатором - вещь, которая ускоряет химическую реакцию, позволяя преобразовать солнечную энергию в полезную энергию, такую как водород.
Большинство предыдущих попыток собрать солнечную энергию и превратить ее в водород были сфокусированы на более длинных волнах солнечного света - например, ультрафиолетовых лучах.
Читай также: Открыт новый способ добывать энергию из света
Предыдущие попытки также основывались на катализаторах, которые построены из двух или более молекулах, которые обмениваются электронами - энергией - поскольку они производят топливо из солнечной энергии. Но при обмене энергия теряется, что делает эти многомолекулярные системы менее эффективными.
По словам Турро, те немногие попытки, которые основывались на использовании одного молекулярного катализатора, также были неэффективными, отчасти потому, что они не собирали энергию от полного видимого спектра солнечного света, а отчасти потому, что сами катализаторы быстро разлагались.
Исследовательская группа выяснила, как сделать катализатор из одной молекулы - формы элемента родия - что означает, что меньше энергии теряется.
По словам Турро, до того, как результаты исследовательской группы смогут быть применены в реальных условиях, предстоит еще много работы. Родий является редким металлом, и производство катализаторов из родия стоит дорого. Команда работает над улучшением этой молекулы для производства водорода в течение более длительного периода времени и работает над созданием катализатора из менее дорогих материалов.
Напомним, ранее сообщалось, что создан материал, вырабатывающий водородное топливо.
Хотите знать важные и актуальные новости раньше всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram.
