Ученые из Китая и Гонконга расщепили воду при комнатной температуре, используя специальный функциональный материал, способный генерировать электрический заряд под действием естественных колебаний температуры в течение суток.

Получить водород команде помогли пирокаталитические наночастицы, сообщает chemistryworld.com. Они могут конвертировать тепловую энергию в электрический заряд с мощностью, достаточной для расщепления молекул воды.

«Водородные топливные элементы – многообещающий альтернативный источник энергии с нулевыми выбросами парниковых газов», — объяснил Хамидех Канбарех, эксперт по функциональным материалам из британского Университета Бата, не участвовавший в исследовании.

Для расщепления воды часто используют солнечную энергию. Но такой подход отличается низкой эффективностью и неспособностью работать в темноте, что ограничивает его практическое применение. Решить эти проблемы может тепловая энергия.

Реализацией задачи на практике занялась команда, возглавляемая Янминем Цзя из Чжэцзянского педагогического университета и Хайтао Хуанг из Гонконгского политехнического университета. Ученые использовали пироэлектрические материалы для расщепления воды при комнатной температуре.

«В отличии от стандартной техники электролиза, наш подход не требует источника электричества. Здесь используется суточное колебание температур для производства полезного водорода», — объяснил Цзя.

Пироэлектрические наночастицы были сделаны из титаната бария-стронция. При колебаниях температур он генерировал заряд в несколько вольт – достаточно для электролиза воды. Наномерные структуры команда применила, так как, теоретически, их малый размер и большая площадь поверхности могут ускорить передачу заряда и повысить эффективность водородной эволюции.

«Исследование демонстрирует новую, качественную и экологически дружественную материальную систему, способную генерировать водород, — прокомментировал Канбарех. – Я нахожу альтернативные способы сбора энергии очень интересными. На следующих этапах команда намерена расширить функции материала, заставив его производить кислород одновременно с водородом».

Проект представлен в Energy & Environmental Science.