Водневе паливо будуть отримувати з морської води за допомогою сонячного світла

Дослідники розробили новий фотокаталізатор - матеріал, який стимулює хімічну реакцію, використовуючи енергію світла.

Сучасні технології дозволяють все більш ефективно використовувати альтернативні джерела енергії - сонце, вітер і воду. Але у землян є безліч інших не менш перспективних "чистих" ресурсів. Одним з них є водень. Сьогодні саме він вважається паливом майбутнього, оскільки при його спалюванні не виділяється шкідливих для атмосфери викидів, через які посилюється глобальне потепління.

Водневе паливо можна використовувати для літаків, безпілотників і автомобілів.

Правда, методи отримання водневого палива все ще потребують удосконалення.

Тепер же команда вчених з Університету Центральної Флориди представила ще один спосіб отримання водневого палива. Мова йде про виділення водню з морської води.

Пояснимо, що для створення водневого палива потрібно розділити воду на два компонента - кисень і водень. Сьогодні це робиться в основному за рахунок дорогих потужних паливних елементів, тому водневе паливо виходить "золотим".

Інженер і фахівець з нанотехнологій Ян Ян (Yang Yang) знайшов спосіб здешевити цей процес. Він створив гібридний матеріал, який допомагає отримати водневе паливо з морської води за допомогою всього лише одного ресурсу - сонячної енергії. Витрати при цьому, відповідно, мінімальні.

Разом з колегами Ян розробив новий фотокаталізатор - матеріал, який стимулює хімічну реакцію, використовуючи енергію світла. Спочатку вчені працювали з очищеною водою, а потім удосконалили метод, щоб отримувати паливо можна було з самої звичайної морської води. У ній Фотокаталізатору працювати складніше через солі і біомаси.

Ян пояснює: новий матеріал створений на основі найбільш поширеного фотокаталізатора - діоксиду титану. З нього фахівці виготовили ультратонку плівку, на поверхні якої попередньо витравили крихітні нанопори. Їх покрили шаром дисульфіду молібдену товщиною в один атом.

В результаті "пропускна здатність" такого фотокаталізатора значно підвищилася: в той час як класичні аналоги можуть перетворювати світло обмеженої частини спектру, новий гібридний матеріал розширює можливості. Справа в тому, що щільність покриття нанопор можна регулювати, і в підсумку матеріал здатний поглинати промені в діапазоні від ультрафіолетових до інфрачервоних. Це збільшує ефективність роботи як мінімум удвічі.

На думку авторів дослідження, отримання енергії таким способом є більш вигідним в порівнянні зі звичайними сонячними батареями. Водневе паливо легко зберігати і транспортувати, а фотокаталізатор для його виробництва створюється досить просто, швидко і без додаткових витрат.

Тепер команда працює над масштабуванням виробництва, комерціалізацією проекту і підвищенням ефективністі нового матеріалу. Одна з ідей - ще більше вдосконалити фотокаталізатори, щоб вони могли виробляти паливо навіть з дуже забруднених стічних вод.