Получение водорода за счет энергии солнца без солнечных батарей и электролизеров - «Технологии»
Исследователи из шведского Линчёпингского университета создали нанопористый карбид кремния создали нанопористый карбид кремния, который обеспечивает многообещающие возможности по выработке экологически чистого водорода.
Применение водородного топлива безвредно для окружающей среды. Но при производстве каждой тонны водорода традиционными методами выделяется 9–12 тонн диоксида углерода. Получение водорода в электролизерах, которые снабжаются энергией из возобновляемых источников, не дает выбросов парниковых газов. Однако КПД установок для электролиза не превышает 70–80%, а используемых для их питания солнечных батарей — 21–24%.
Сделать процесс создания водородного топлива экологичным и эффективным помогут материалы, способные самостоятельно разделять воду на водород и кислород за счет энергии солнца посредством фотоэлектролиза. Именно такое вещество и было получено исследовательской группой Линчёпингского университета, которую возглавил Цзяньву Сунь. Статья, посвященная научной работе, опубликована, в ACS Nano.
Исходным предметом изучения был кубический карбид кремния (3C-SiC). Чтобы придать материалу необходимые свойства, исследователи создали его разновидность с очень маленьким порами. Эксперименты с ним, доказали, что нанопористый 3C-SiC может эффективно поглощать как ультрафиолетовое излучение, так и большую часть спектров видимого света.
При этом пористая структура вещества способствует разделению зарядов, при котором высвобождается энергия, необходимая для расщепления молекул воды на кислород и водород. Кроме того, благодаря наличию множества мелких пор достигается большая площадь активной поверхности. Все это обуславливает высокую эффективность электролиза.
«Главный результат, который мы продемонстрировали, состоит в том, что нанопористый кубический карбид кремния имеет повышенную способность к разделению зарядов, благодаря чему процесс получения водорода из воды идет значительно лучше, чем при использовании карбида кремния с планарной структурой», — рассказал Цзяньву Сунь.
Проект уже получил финансовую поддержку от нескольких организаций, в том числе Шведского совета по научным исследованиям в области окружающей среды, сельского и лесного хозяйства и территориального планирования и Шведского фонда международного сотрудничества в области науки и высшего образования.
Источник: liu.se
И будьте в курсе первыми!
