apei

Descompunerea apei este un proces în doi pași, iar în noul studiu, cercetătorii au efectuat unul dintre acești pași (reducere) cu o eficiență de 100%.

Rezultatele bat recordul anterior de 60% pentru producția de hidrogen cu lumină vizibilă și subliniază că cercetările viitoare ar trebui să se concentreze pe următorul pas (oxidare) pentru a realiza descompunerea completă a apei.

Dacă găsim o modalitate ieftină și ușoară de a separa apa în componentele sale - oxigen și hidrogen - electroliză sau fotoliză a apei, atunci vom obține o sursă incredibil de bogată și curată de energie - combustibil cu hidrogen pentru pilele de combustibil care alimentează vehiculele și dispozitivele electronice, raportează Phys.org.

Când este ars într-un mediu cu oxigen, hidrogenul nu formează niciun subprodus, cu excepția apei. Teoretic, electroliza este un proces foarte simplu - este suficient să treci un curent electric în apă și este împărțit în hidrogen și oxigen. Dar, deocamdată, toate tehnologiile dezvoltate necesită atât de multă energie încât electroliza devine neprofitabilă.

Acum oamenii de știință au rezolvat o parte din problemă. Cercetătorii de la Institutul Tehnologic Israelian au dezvoltat o metodă pentru a doua etapă - reducerea sau recuperarea - reacției în două etape în vizibil (lumina soarelui) cu eficiență energetică de 100%, depășind semnificativ recordul anterior de 58,5%.

Cealaltă etapă rămâne de îmbunătățit - oxidarea.

Această eficiență ridicată este obținută datorită utilizării numai a energiei luminii. Catalizatorii (fotocatalizatorii) sunt nanorods cu o lungime de 50 nanometri. Ei absorb fotonii dintr-o sursă de lumină și donează electroni.

În etapa dezvoltată de oamenii de știință, sunt produși patru atomi de hidrogen separați și o moleculă de O2 (care nu este necesară). Cei patru atomi de hidrogen se combină în două molecule de H2, care sunt forma adecvată de hidrogen de utilizat. O eficiență de 100% înseamnă că toți fotonii produși în sistem sunt implicați în formarea electronilor. Fiecare nanobar generează aproximativ 100 de molecule H2 pe secundă.

Oamenii de știință lucrează acum la optimizarea procesului, care a cerut până acum un mediu alcalin cu pH extrem de ridicat. Un astfel de nivel nu este acceptabil pentru condiții reale de muncă. O altă problemă este că nanorodurile sunt susceptibile la coroziune.

Cu toate acestea, astăzi suntem cu un pas mai aproape de obținerea unei surse inepuizabile de energie curată sub formă de hidrogen combustibil.