Исследование предполагает, что солнечная энергия может быть чисто преобразована в хранимое водородное топливо.

Исследования, проведенные Университетом Стратклайда, показывают, что солнечную энергию можно получить и преобразовать в водород — чистое и возобновляемое топливо.

Выбросы парниковых газов необходимо значительно сократить, чтобы избежать потенциально катастрофических последствий изменения климата, а доступ к чистой и доступной энергии необходим для того, чтобы исключить нашу зависимость от ископаемого топлива. Правительство Великобритании планирует заменить ископаемое топливо за счет использования водорода, который можно хранить.

Зеленый водород

Большая часть водорода по-прежнему производится из природного газа , производящего парниковые газы , поэтому срочно необходимо производство зеленого водорода. Зеленый водород производится из воды с использованием фотокатализатора — материала, который запускает разложение воды на водород и кислород под действием солнечного света.

Исследование «Фотокаталитическое полное расщепление воды под действием видимого света , обеспечиваемое сопряженным полимером в виде частиц, нагруженным иридием», опубликовано в Angewandte Chemie International Edition , журнале Немецкого химического общества. Это предполагает, что использование фотокатализатора при искусственном солнечном свете облегчает разложение воды при загрузке соответствующего металлического катализатора, в данном случае иридия.

При использовании в топливных элементах водород не выделяет парниковых газов в момент использования и может способствовать обезуглероживанию таких секторов, как судоходство и транспорт, где его можно использовать в качестве топлива, а также в обрабатывающей промышленности.

Изучение солнечной энергии

Главный исследователь д-р Себастьян Сприк из Стратклайда сказал: «Обильный ресурс возобновляемой энергии для решения проблемы устойчивой энергетики существует в форме солнца, при этом энергия достигает поверхности Земли в восемь тысяч раз больше, чем вся годовая глобальная потребность в энергии. наших обществ.

«Сообщаемый фотокатализатор может получить доступ к солнечной энергии через энергетически невыгодные процессы для создания хранимого энергоносителя в виде водорода из воды. Затем водород можно чисто преобразовать в электричество в топливном элементе , при этом вода является единственным побочным продуктом.

Для нас это значительный шаг вперед, поскольку предыдущие системы полагались на использование так называемых жертвенных реагентов для управления реакцией. Жертвенные агенты — это доноры электронов, которые уменьшают склонность электронов к рекомбинации и ускоряют скорость образования водорода. Хотя они позволяют нам, исследователям, понимать системы, они делают их энергетически отрицательными.

«Это исследование открывает путь к дальнейшей оптимизации, поскольку оно не является жертвенным. Фотокатализаторы (полимеры) представляют огромный интерес, поскольку их свойства можно настраивать с помощью синтетических подходов, что позволяет проводить простую и систематическую оптимизацию структуры в будущем и оптимизировать активность дальше».

Исследователи говорят, что еще одним потенциальным преимуществом является то, что полимеры пригодны для печати, что позволяет использовать экономичные технологии печати для увеличения масштаба — точно так же, как печать газет.

Доктор Сприк добавил: «Это также будет важно для производства водорода в масштабе для эффективного решения проблемы изменения климата».