Wetenschappers hebben een goedkoop en efficiënt materiaal voor waterstofenergie gemaakt
Wetenschappers van de Tomsk Polytechnic University ( TPU ) zijn er samen met Chinese collega ’s in geslaagd om de efficiëntie van het omzetten van zonlicht in energie voor waterstofproductie naar recordniveaus te verhogen . Volgens de onderzoekers hebben ze een goedkope en milieuvriendelijke manier gevonden om het populaire fotokatalysatormateriaal te verwerken, waardoor we een nieuw tijdperk in schone energie kunnen bereiken. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in het tijdschrift Applied Catalysis B: Environmental.
Volgens sommige wetenschappers kan het technologische niveau van de mensheid worden afgemeten aan het vermogen om de energie van natuurlijke bronnen, waaronder de zon, te gebruiken. De energie van zonnestraling kan de basis worden van een nieuwe, milieuvriendelijkere energie en het leven van mensen op vele manieren verbeteren.
Rusland heeft nieuwe materialen gemaakt voor waterstofenergie
Fotokatalysatoren, die chemische reacties versnellen onder invloed van licht, kunnen veel goedkoper en milieuvriendelijker zijn bij de energiesynthese dan de giftige chemicaliën die tegenwoordig voor dit doel worden gebruikt. Volgens wetenschappers zijn bestaande fotokatalysatoren echter niet efficiënt genoeg of te duur. Daarom is het verbeteren van de eigenschappen van dergelijke materialen een belangrijk onderzoeksgebied geworden voor wetenschappers over de hele wereld.
TPU-wetenschappers hebben in samenwerking met collega’s uit China een manier gevonden om de microstructuur van koolstofnitride, een belangrijk fotokatalytisch materiaal, te veranderen. Ze behandelden het met water bij hoge temperaturen om poreuze nanolagen te creëren met insluitsels van zuurstofmoleculen.
“Koolstofnitride is een veelbelovend en goedkoop materiaal dat gemakkelijk kan worden gesynthetiseerd door de reactie bij hoge temperatuur van ureum of andere stikstof-koolstofverbindingen.
We gebruikten stoom en een fotokatalysatorbehandeling bij hoge temperatuur om de scheiding van dikke lagen met een lage doorvoer in ultra -dunne lagen die veel betere prestaties leveren voor het genereren van waterstof met behulp van zonlicht”, zegt Raul Rodriguez, hoogleraar TPU Research School of Chemical and Biomedical Technologies.
Een internationaal team van onderzoekers heeft een nieuw type materiaal gecreëerd dat beter kan presteren in het zichtbare spectrum, waardoor de energie-efficiëntie naar recordniveaus is gestegen, zei hij.
Met behulp van computerberekeningen op atomair niveau konden wetenschappers de redenen begrijpen voor het verschijnen van unieke eigenschappen in het verwerkte koolstofnitride.
Ze hebben ook de stabiliteit van het materiaal in de loop van de tijd getest bij het genereren van waterstofbrandstof, een belangrijke potentiële toepassing voor de ontwikkeling.
Raul Rodriguez, professor, onderzoeksschool voor chemische en biomedische technologieën, TPU
“Onze ontdekking maakt dit materiaal aantrekkelijker voor grootschalige industriële productie van waterstof op zonneparken. We hebben ons gericht op de productie van waterstof, gezien het enorme potentieel van deze schone brandstof in brandstofcellen voor energieopwekking of in verbrandingsmotoren die alleen water als bijproduct”, merkte de professor op.
De wetenschappers zijn van plan hun methoden voor het verwerken van grondstoffen voor de ontwikkeling van waterstofenergie te verbeteren. Dit moet volgens hen bijdragen aan de leidende posities van Rusland en China in deze branche.
