متن خبر

تاریخ خبر : ۱۴۰۰/۰۶/۰۳

تعداد بازدید : ۲۳۷

تعداد رای : ۱

حل یک مانع بزرگ سر راه تولید هیدروژن

محققان راهی کم هزینه برای حل نیمی از معادله تولید هیدروژن به عنوان انرژی پاک را پیدا کرده اند. آن ها با استفاده از نور خورشید به طور موثر مولکول های اکسیژن را از آب جدا می کنند. این یافته گامی رو به جلو برای پذیرش هیدروژن به عنوان بخش کلیدی انرژی در آینده است.

برای چندین دهه، محققان در سراسر جهان به دنبال راه هایی برای استفاده از انرژی خورشید برای ایجاد واکنش اصلی تولید هیدروژن (تقسیم مولکول های آب به هیدروژن و اکسیژن) به عنوان منبع انرژی پاک هستند. با این حال، چنین تلاش هایی عمدتا شکست خورده است، زیرا انجام این کار بسیار پرهزینه بود و تلاش برای انجام آن با هزینه کم منجر به عملکرد ضعیف می شود.

 

اکنون محققان دانشگاه تگزاس در آستین راهی کم هزینه برای حل نیمی از این معادله شیمیایی با استفاده از نور خورشید برای جدا کردن مولکول های اکسیژن از آب پیدا کرده اند. این یافته که اخیرا در نشریه Nature Communications منتشر شده است، گامی رو به جلو برای پذیرش بیشتر هیدروژن به عنوان بخش کلیدی انرژی بشریت در آینده است.

 

در اوایل دهه 1970، محققان در حال بررسی امکان استفاده از انرژی خورشید برای تولید هیدروژن بودند. اما ناتوانی در یافتن موادی با خواص مورد نیاز برای سیستمی که بتواند واکنش های شیمیایی کلیدی را به طور موثر انجام دهد، این تحقیقات را به بن بست کشاند.

 

ادوارد یو، استاد گروه مهندسی برق و کامپیوتر دانشکده Cockrell می گوید: "شما به موادی نیاز دارید که نور خورشید را به خوبی جذب کنند و در عین حال که واکنش های تجزیه آب رخ می دهد، تخریب نشوند. به نظر می رسد موادی که در جذب نور خورشید خوب عمل می کنند، در شرایط مورد نیاز برای واکنش تقسیم آب ناپایدار هستند، در حالی که مواد پایدار تمایل کم به جذب نور خورشید دارند. این وضعیت متناقض مسیر تحقیقات را به سمت یک معادله شیمیایی به ظاهر امکان ناپذیر سوق می دهد. اما با ترکیب چند ماده، یکی که نور خورشید را به طور موثر جذب می کند مانند سیلیکون، و دیگری که پایداری خوبی دارد مانند دی اکسید سیلیکون در یک سیستم واحد، می توان این تضاد را برطرف کرد."

 

هنگامی که این سیستم در مقابل نور خورشید قرار می گیرد، می تواند آب را به طور موثر اکسید کرده و مولکول های اکسیژن را تشکیل دهند و در الکترود دیگر هیدروژن تولید شود. این سیستم در عملکرد طولانی مدت؛ پایداری فوق العاده ای از خود نشان داده است. از آنجا که تکنیک های به کار گرفته شده برای ایجاد این دستگاه ها معمولا در تولید قطعات الکترونیکی نیمه هادی استفاده می شود، بنابراین تولید انبوه آن آسان است.

 

این تیم در حال ثبت اختراع موقت برای تجاری سازی این فناوری است.

 

در ادامه، این تیم تلاش خواهد کرد تا با افزایش سرعت واکنش، کارایی قسمت اکسیژن در فرآیند تقسیم آب را بهبود بخشد. چالش بزرگ بعدی محققان این است که به نیمه دیگر معادله بپردازند.

 

برای مشاهده جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریه Nature Communications، لینک مقله را کلیک نمایید.

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

Captcha