Японские ученые представили новый метод получения водородного топлива из воды и солнечного света

08.12.2024

В Японии группа ученых разработала экспериментальный реактор, способный производить водородное топливо из воды, используя солнечную энергию. Этот проект, хотя и находится на ранней стадии, уже демонстрирует интересные результаты. Реактор площадью 100 квадратных метров применяет фотокаталитические листы для расщепления молекул воды, выделяя водород, который можно использовать в качестве топлива.

Фотокатализаторы, которые играют ключевую роль в этом процессе, ускоряют химические реакции под воздействием света. Однако большинство существующих катализаторов работают неэффективно, что приводит к необходимости очищать водород с использованием ископаемых источников энергии. Это создает замкнутый круг, в котором экологически чистое топливо оказывается зависимым от углеродных источников.

Для преодоления этих ограничений ученые предложили двухэтапный процесс. На первом этапе происходит отделение кислорода, а на втором — выделение водорода. Такой подход позволил создать прототип реактора, который работает более эффективно при естественном солнечном свете, чем при использовании ультрафиолетового света в лабораторных условиях. Исследования показали, что эффективность преобразования солнечной энергии в этом реакторе достигает 5%, что все еще недостаточно для коммерческого использования.

Такаши Хисатоми, один из авторов исследования, отметил, что эффективность системы при использовании естественного солнечного света была в полтора раза выше, чем при искусственном. Это связано с тем, что спектр естественного света включает больше коротковолновых компонентов, что способствует лучшему преобразованию энергии.

Несмотря на эти обнадеживающие результаты, ученые понимают, что предстоит проделать большую работу. Для повышения эффективности необходимо разработать более совершенные фотокатализаторы и увеличить масштаб реакторов. Кроме того, следует обратить внимание на безопасность, так как процесс выделения водорода может производить взрывоопасные побочные продукты.

Казунари Домен, старший автор исследования, подчеркнул, что улучшение эффективности преобразования солнечной энергии в химическую с помощью фотокатализаторов является ключевым аспектом для дальнейшего развития этой технологии. Если удастся добиться значительных улучшений, это может изменить подход к солнечной энергии и ускорить развитие соответствующей инфраструктуры.

Хотя новый метод имеет потенциал, путь к его коммерциализации остается долгим. Ученые призывают коллег по всему миру сосредоточиться на создании более эффективных решений, которые смогут сделать водородное топливо доступным и экономически выгодным.

Источник: Overclockers


Комментарии:

Пока комментариев нет. Станьте первым!