Egy erőteljes új napelem termeli mind a hidrogén üzemanyagot, mind az elektromos áramot

$config[ads_kvadrat] not found

Charlie Chaplin | Tempos Modernos (Modern Times) - 1936 - Legendado

Charlie Chaplin | Tempos Modernos (Modern Times) - 1936 - Legendado

Tartalomjegyzék:

Anonim

Egy olyan területen, amely lényegében vízhajlítással találkozik a megújuló energiával, a kutatók sikeresen felhasználták a fotoszintézist a víz megosztására hidrogén üzemanyag előállítására. A H2O molekuláris szinten történő felosztása a tudósok már több mint 200 éve végeznek, és a kibocsátásmentes hidrogén-gazdaság kulcsfontosságú eleme lehetne - ha csak fel lehetne növelni.

Szerencsére előrelépést tettünk a költségek csökkentésében, és a kutatók is közel kerültek a mesterséges fotoszintézis művészetének elsajátításához, de az alacsony hatékonyság a folyamatot álmodik nagyra, legalábbis eddig.

Ez egy új, hétfőn megjelent papírnak felel meg Természeti anyagok a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium, amely egy egyszerű, elegáns hibrid megoldást kínál, amely megkerüli a fotoelektrokémiai cellák jelenlegi szűk keresztmetszetét.

- Ez egy ingyenes ebéd - mondta Gideon Segev vezető kutatója fordítottja.

Kapcsolódó videó

A fotoelektrokémiai cellák a tudomány víz és könnyű hajlítása

A fotoelektrokémiai sejtek általában különböző anyagokat tartalmaznak, amelyek a fényt elnyelik. Minden réteg elnyeli egy másik hullámhosszat, és olyan elektromos feszültségeket épít fel, amelyek elég erősek ahhoz, hogy a vizet oxigén- és hidrogénüzemanyagra lehessen osztani.

Ez természetesen úgy hangzik, mint egy jó napfény. De még akkor is, ha a szilícium napelemek jól működnek, akkor felmerülnek a problémák, amikor a veremben lévő más anyagok nem felelnek meg a teljesítményének, így az energiát hulladékba helyezik.

„Két anyagra van szükség, ideális esetben szilíciumra, és olyan anyagra, amely elnyeli az anyag energikusabb részét” - mondja Segev. „A rendszer szűk keresztmetszete és mindig a másik anyag lesz, így a kutatás többnyire a másik anyag jobbá tétele.”

Hogyan mutatják az Electronok elegáns megoldást

Olyan sok kutatással, amely az "egyéb anyagra" összpontosít, Segev és csapata úgy döntött, hogy lépést tesz vissza, és megvizsgálta, hogyan lehetne az egész rendszert jobbá tenni. És rájöttek, hogy van egy egészen más energiaforrás, amely várakozásra vár: elektronok.

„Van ez a félvezető anyag, és elnyeli a fényt. A fény részecske lehet. Tehát, amikor egy foton felszívódik, az energiáját a gerjesztett állapotban adja az elektronnak - magyarázza Segev. - Azt mondhatjuk, hogy az elektronnak van egy bizonyos ideje, mielőtt elveszítené energiáját, az energiát, amit a fotonok adtak.

A korábbi kutatások egyszerűen lehetővé tették, hogy a sejtek felmelegedjenek, és az energia eloszlott. Segev csapata szó szerint adta az elektron energiáját. Míg a legtöbb vízelosztó eszköznek két oldala van, az egyik a napenergiát előállító, a másik pedig az áramfelszabadítás, az új prototípusnak két háttere van, az egyik a napenergiával működő tüzelőanyag előállítására és az egyik a villamos energia előállítására. Kétféle energia, egy sejt.

A prototípus - amely egy év alatt 19 megvető iterációt vett igénybe - drámai potenciállal rendelkezik a napenergiának a hidrogénüzemanyagra gyakorolt ​​hatékonyságának jelenlegi arányából, 6,8 százalékról. Az ideális anyagokkal a csoport 20,2 százalékra becsülte a potenciális növekedést, ami a hagyományos napenergia-hidrogéncellák arányának háromszorosára nőtt.

Hirtelen úgy tűnik, hogy a jövőben a napenergia-hidrogénüzemanyag-töltőállomások reménytelennek tűnnek, bár további kutatásra van szükség, mielőtt egy hidrogénüzemű utópiát hozhatunk létre.

„Ha hatékonyan és költséghatékonyan tudna működni, talán elkezdhetnénk beszélni a napenergiával működő kereskedelmi vagy hidrogénüzemű töltőállomásokról” - mondja Segev. „De úgy gondolom, hogy mindez nagyon korai a jelen szakaszban, így nem vagyunk olyan helyen, ahol beszélhetnénk arról, hogy ez egy olyan technológia, amelyet az emberek látni fognak az életükben holnap reggel."

De Segev, álmodhatunk.

Javítás: A történet egy korábbi változata tévesen kinyomtatta, hogy a prototípus háromszoros hatékonyságot ért el, miközben ez egy számítás. A történetet a tanulmány szerzőjének további megjegyzéseivel frissítették.

$config[ads_kvadrat] not found