Технологии Добывать из воды водород скоро станет несколько проще – и все благодаря недавнему открытию, о котором и пойдет речь в данной статье. Это открытие, возможно, приведет к усовершенствованию недорогих практических способов использования солнечной энергии.
В частности, позволит создать систему, в которой полностью сгорающий водород будет использоваться для снабжения энергией автомобилей или генерирующих электростанций.
Водородное топливо удалось получить, используя принцип фотосинтеза
Ученые вознамерились смоделировать процесс фотосинтеза (как у растений), который позволяет "собирать" солнечные лучи и расщеплять молекулы воды для создания топлива. Это звучит, как что-то очень простое и привычное, но даже в растениях для данного процесса требуется синхронное осуществление многочисленных реакций, в которых принимают участие множество факторов одновременно. На данный момент времени ученые могут смоделировать процесс фотосинтеза только наполовину.
Новое исследование, о результатах которого всего две недели назад сообщили авторитетные научные издания, имело целью как раз разработку способов "сбора" солнечных лучей. Исследователи из Рочестерского университета (University of Rochester) в Нью-Йорке создали мельчайшие частицы из кадмия и селена, которые расщепляют электроны при попадании на них солнечного света. Ученым также понадобился катализатор для того, чтобы эти электроны превратились в ионы водорода, объединившись впоследствии, собственно, в необходимый водород.
Исследователи наполнили специальные емкости водой, добавив туда наночастицы из кадмия и селена (наряду с веществами для растворения этих наночастиц в воде), никелевый катализатор и еще некоторые другие ингредиенты. Когда свет попал на нанокристаллы, вся эта система ожила, начав вырабатывать водород. Однако, останавливаться сама она и не думала! Необходимо было ждать, когда абсорбирующая лучи часть этой системы перестанет проявлять активность; и лишь тогда прекратит активность вся система в целом.
Водородное топливо удастся получать, благодаря рациональному использованию энергии солнца
Один из исследователей, некий Тодд Краусс (Todd Krauss), сообщил, что "смесь" и после двух недель работы продолжала проявлять активность. Ученые остановили ее, так как уже просто потеряли терпение ждать! При нормальном фотосинтезе, водород, который получает электроны из расщепляющейся воды, высвобождает атомы кислорода. В данном случае не ставилась цель расщепить молекулы воды, тем более, что использовался другой компонент, чтобы заставить воду "работать" – аскорбиновая кислота.
Эксперименты, о которых идет речь, позволили ученым выявить некоторые проблемы, которые способны помешать их усилиям организовать процесс искусственного фотосинтеза. Как сообщил другой участник проекта, химик Хемамала Карунадаса (Hemamala Karunadasa), получившийся состав является "долгоиграющим" и совместимым с водой. Используемые химические компоненты можно будет эффективно использовать более одного раза. Похоже на то, что ученым действительно удалось разработать тот самый желанный принцип, который позволит человечеству вскоре начать использовать энергию солнца более эффективно.
