تولید هیدروژن با طیف گسترده نور خورشیدی خبرگزاری علم و فناوری - تولید هیدروژن با طیف گسترده نور خورشیدی

تولید هیدروژن با طیف گسترده نور خورشیدی

دانشمندان دانشگاه ایالتی اوهایو یک مولکول جدید فوتوکاتالیستی ایجاد کرده اند که می تواند با استفاده از کل طیف تصویری نور، هیدروژن را با کارآیی بیشتری تولید کند.

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری از اردبیل و به نقل از نیواطلس؛ دانشمندان دانشگاه ایالتی اوهایو یک مولکول جدید فوتوکاتالیستی ایجاد کرده اند که می تواند با استفاده از کل طیف تصویری نور، هیدروژن را با کارآیی بیشتری تولید کند.

یک مولکول جدید که توسط دانشمندان دانشگاه ایالتی اوهایو ساخته شده است می تواند انرژی را از کل طیف مرئی نور برداشت کند و انرژی خورشیدی را تا 50 درصد بیشتر از سلولهای خورشیدی فعلی به همراه آورد و همچنین می تواند آن انرژی را به هیدروژن تبدیل کند.

از نظر بسیاری از افراد، به خصوص در ژاپن و کره، هیدروژن به عنوان سوخت سوزاننده تمیز که ممکن است وسایل نقلیه ما را در آینده ای کاهش میزان انتشار داشته باشد، مشاهده می شود. یکی از راه های تولید هیدروژن، تقسیم آن از آب است. این به طور معمول با تقسیم مولکول های آب به هیدروژن و اکسیژن با استفاده از برق انجام می شود، اما یک روش بالقوه ساده تر و کارآمدتر برای انجام آن ممکن است از طریق تقسیم آب فوتوکاتالیستی باشد که از خود نور به عنوان منبع انرژی به جای برق استفاده می کند و تولید برق را از آن خارج می کند.

هنوز کسی نتوانسته است تولید هیدروژن فوتوکاتالیستی را تجاری سازی کند، اما این یک منطقه داغ تحقیق است و این تیم OSU ادعا می کند که تاکنون یکی از مؤثرترین مولکول های فوتوکاتالیستی کشف شده است.

این مولکول توانایی منحصر به فردی در استفاده از نور از سمت راست در طیف مرئی را نشان داده است. در جایی که اکثر فوتوکاتالیست های قبلی روی طول موج های ماوراء بنفش انرژی زیاد متمرکز شده اند، این می تواند انرژی را از طریق ماوراء بنفش جذب کند، از طریق طیف مرئی و به خوبی در محدوده مادون قرمز نزدیک، به این معنی که می تواند تا 50 درصد بیشتر انرژی خورشیدی را نسبت به سلولهای خورشیدی فعلی جذب کند.

محققان می گویند، بسیاری از تلاش های قبلی به دلیل استفاده از دو یا چند مولکول در کاتالیزور، بازده خود را از دست داده اند. انرژی در این سیستم ها از دست می رود زیرا این مولکول ها الکترون را تبادل می کنند - مشکلی برای محلول تک مولکول OSU نیست.

فتوکاتالیست جدید مورد نظر نوعی عنصر رودیوم است. محققان با درخشش نور LED بر روی محلول اسیدی حاوی مولکول فعال، آن را در آزمایشگاه آزمایش کردند و دریافتند که گاز هیدروژن آزاد شده است.

پروفسور کلودیا توررو، مدیر مرکز OSU گفت: این باعث می شود که سیستم بتواند مولکول را در حالت هیجان زده قرار دهد، جایی که فوتون را جذب می کند و قادر به ذخیره دو الکترون برای تولید هیدروژن است. ذخیره این دو الکترون در یک مولکول منفرد از دو فوتون و استفاده از آنها برای ساخت هیدروژن، بی سابقه است.

پیش از تبدیل شدن به یک وسیله تجاری مناسب برای تولید سوخت تمیز، هنوز مشکلاتی وجود دارد که باید حل شود. نکته اصلی این است که ردیوم نادر و گران است؛ تورو می گوید این تیم در تلاش است تا بفهمد چگونه می تواند آن را از مواد کم هزینه تر ساخته و طولانی تر کند. اما این تحقیق مطمئناً یک قدم به واقعیت نزدیکتر به تولید هیدروژن فوتوکاتالیستی می رسد.

این تحقیق در Nature Chemistry منتشر شده است.

 

زمان انتشار: چهارشنبه ۲ بهمن ۱۳۹۸ - ۱۱:۱۵:۳۷

شناسه خبر: 85210

دیدگاه ها و نظرات :
نام کامل وارد شود
دقیق و صحیح وارد شود
لطفا فارسی و خوانا باشد
captcha
ارسال
اشتراک گذاری مطالب