Новая катализаторная структура состоит из трех слоев материалов: кубического карбида кремния, оксида кобальта и каталитического компонента, помогающего расщеплять воду на водород и кислород. Это достижение значительно улучшает способность материала улавливать солнечный свет и использовать его для фотохимической реакции расщепления воды.
"Наш новый материал в процессе расщепления воды на водород обладает характеристиками в восемь раз выше, чем чистый кубический карбид кремния", — заявил Цзяньву Сун, доцент Университета Линчёпинга, который руководил исследованием. Исследования показали, что комбинированная структура эффективно разделяет электрические заряды, предотвращая их повторное слияние и нейтрализацию, что повышает общую эффективность процесса.
Перспективы зеленого водорода
Сегодня водород, используемый на промышленном уровне, часто производится из ископаемых источников и называется «серым» водородом, при этом процесс его производства сопровождается выбросами углекислого газа. В отличие от него, «зеленый» водород производится с использованием возобновляемой энергии, что делает его гораздо более экологически чистым источником энергии.
Технология солнечного водорода представляет собой потенциально беспрецедентное решение для экологически чистого получения водорода, который может стать основой для альтернативных источников энергии в транспорте. Однако для этого необходимо значительно повысить эффективность существующих технологий. Сегодня материалы, разработанные для солнечного водорода, достигают эффективности всего 1-3%, но долгосрочная цель ученых — достичь 10% и полностью перевести процесс на солнечную энергию.
Важность для тяжелого транспорта
"Легковые автомобили могут быть оснащены аккумуляторами, но для таких транспортных средств, как грузовики, корабли и самолеты, батареи не являются жизнеспособным вариантом из-за ограничений по мощности и времени автономной работы", — объяснил Сун. Водород, производимый с использованием солнечной энергии, может стать ключевым элементом для декарбонизации этих отраслей.
Исследования в области добычи водорода могут также снизить стоимость производства зеленого водорода, что поможет ускорить переход к устойчивым энергетическим решениям. Ожидается, что в течение следующих 5-10 лет ученые смогут достичь необходимых показателей для коммерциализации этой технологии.
Финансирование исследования
Проект был профинансирован Шведским фондом международного сотрудничества в области исследований и высшего образования (STINT), Фондом Олле Энгквиста, Фондом Афорска, Фондом Карла Трюггерса и через Область стратегических исследований правительства Швеции в области передовых функциональных материалов (AFM).
Источник: https://www.cta.ru/news/cta/181841.html
Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
