Наука16 август 2024

Физици създадоха нов материал, който превръща слънчевата светлина и водата в чиста енергия

Фотокатализаторът осигурява високоскоростно и високоефективно производство на водород

изображение: iStock

Американски учени създадоха фотокатализатор, осигуряващ високоскоростно и високоефективно производство на водород. Фотокаталитичното производство на водород предлага алтернативен път за създаване на устойчива енергийна икономика. Резултатите от изследването са публикувани в списанието Angewandte Chemie, пише Interesting Engineering. Екипът твърди, че е открил възможен нов инструмент за борба с емисиите на парникови газове и изменението на климата. Техните изследвания са фокусирани върху кристални порести материали, известни като метало-органични рамки (MOFs).

Учените са използвали MOF, за да произведат хетеропреход от метален оксид - тоест комбинация от два материала с допълващи се свойства - за да създадат катализатор, който, когато е изложен на слънчева светлина, бързо и ефективно разделя водата на водород.

Хетеропреходът, наречен RTTA, включва получен от MOF рутениев оксид и титанов оксид, примесен със сяра и азот. Учените тествали изобретението си с различни количества оксиди и намерили най-добрия вариант. Хетеропреходът RTTA-1 с най-ниско съдържание на рутениев оксид показал най-високата скорост на производство на водород.

Само за един час един грам RTTA-1 е в състояние да произведе повече от 10 700 микромола водород. Процесът използва фотони, частици светлина, които удрят RTTA-1 и произвеждат водород.

Производството на водород чрез разделяне на водата при каталитичен процес се счита за по-чисто от традиционния метод за производство на водород от природен газ.

Водата е богат източник на водород, а фотокатализата предлага метод за овладяване на слънчевата енергия за производство на водород. Да, рутениевият оксид е скъп, но количеството, което учените са използвали във фотокатализатора, е минимално.