Новости

Водородное топливо из материала на основе золота и фосфора

20 сентября 2017

Автор статьи: nomitech.ru

Разработки японских учёных в области получения чистого водородного топлива вышли на новый уровень. Исследователям из Университета Осаки удалось создать материал на основе чёрного фосфора и золота, который способен вырабатывать водород при помощи солнечного света. Как известно, проблемы конечности ископаемых энергоресурсов уже давно беспокоит учёных, экономистов, политиков и всех, кому небезразлично будущее человечества. Процессы глобального потепления, энергетический кризис, загрязнение окружающей среды - все эти проблемы приводят к чёткому пониманию: необходимо искать эффективную альтернативу ископаемым видам топлива.

Одним из экологически чистых видов топлива является водород, который, вступая в реакцию с кислородом, порождает воду, при этом высвобождается достаточное количество энергии. Но на пути к использованию водорода в качестве источника энергии лежит значительная преграда. Дело в том, что на Земле основная часть водорода находится в связанном состоянии (Н2О) и не может быть использована как энергоресурс. Для получения чистого водорода необходимо расщепить молекулу воды, однако энергозатраты на этот процесс превосходят количество энергии, которое может дать освобождённый при этом водород.

Существует ряд полупроводниковых материалов с широкой запрещённой зоной, например, оксид титана. Он традиционно применяется для получения химической энергии при помощи преобразования солнечного излучения в процессе фотокаталитической реакции. При этом, однако, происходит значительная потеря большой части солнечного спектра, что делает процесс низкоэффективным. Группе учёных Университета Осаки удалось создать материал, который позволяет освоить более широкую часть спектра солнечного света. Для формирования этого материала были использованы такое полупроводниковое вещество, как лантан-оксид титана (LTO). На поверхности полупроводника присутствуют нано-вкрапления золота. В качестве поглотителя солнечного света выступают сверхтонкие пластины чёрного фосфора. Облучение материала солнечным светом стимулирует испускание свободных электронов наночастицами золота и чёрного фосфора. В свою очередь, свободные электроны поступают в LTO, где они преобразуются в электрический ток, который расщепляет молекулы воды на кислород и чистый водород.

Использование данного материала в качестве производства водорода отличается высокой эффективностью. Достаточно заметить, что степень его активности в 60 раз превышает аналогичные показатели чистого LTO. Как отмечает руководитель исследовательского коллектива Тетсуро Маима, «данный проект сможет стать стимулом для новых прорывов в технологии фотокатализа». Также, по словам учёного, «новый материал позволит добиться впечатляющих успехов в деле охраны окружающей среды от загрязнений».

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.