С его помощью разработчики намереваются снизить цену «солнечного водорода» втрое.
Учёные во главе с небезызвестным Михаэлем Гретцелем (Michael Grätzel) из Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) создали фотоэлектрохимический элемент, способный разлагать молекулы воды на кислород и водород за один шаг, с расходованием одного только солнечного излучения.
Перенос заряда во всех исследованных наноструктурах на оксиде железа изучался с помощью просвечивающего электронного микроскопа. Каждый цвет соответствует своей ориентации кристалла. (Здесь и ниже иллюстрации EFPL.)
Элемент состоит из наноструктур оксида железа, хорошо известного вам по обычной ржавчине, материалу относительно доступному и недорогому.
Чтобы определить оптимальную структуру новинки, исследователи что только ни перепробовали и в итоге остановились на прототипе размерами 10×10 см, который показал вполне совпадающую с ожиданиями производительность по водороду.
Хотя пока выразить КПД такого рода элемента в конкретных цифрах трудно — ведь речь идёт о прототипе, Михаэль Гретцель полагает, что такие компоненты могут втрое удешевить получение водорода из воды с помощью солнечной энергии. «Современные методы, в которых обычные фотоэлементы вырабатывают ток для электролиза, дают стоимость водорода на уровне €15 за килограмм, — напоминает учёный. — Мы же стремимся к уровню цен в €5 за килограмм».
Пузырьки в фотоэлектрохимическом элементе — это водород, который он, находясь под солнечными лучами, выделяет прямо из воды.
Может показаться, что речь идёт о процессе, в любом случаем не имеющем практического значения: банальной газификацией угля этот горючий газ уже сегодня получают по $2,5 за кг. Но не будем спешить с выводами, достаточно вспомнить, что расчёты такого рода сделаны для производственных условий — и инсоляции — Швейцарии, а не КНР или Индии. Прямо скажем, тамошний уровень цен может отличаться от европейского более чем чувствительно (вспомним обычные фотоэлементы). С другой стороны, стоимость расходных материалов газификации угля вряд ли будет дешеветь. И вот тогда в получении водорода при помощи солнечного света и ржавчины вполне может появиться экономический смысл.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature Materials.
Подготовлено по материалам Федеральной политехнической школы Лозанны.
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии
Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам. Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+
