«Солнечный водород» научились получать с рекордной эффективностью

21:31 29/07/2013 Наука и техника
Схема устройства «искусственного листа»: вода, анод, стекло, фотоэлемент.
Схема устройства «искусственного листа»: вода, анод, стекло, фотоэлемент.

Ученые из голландского Университета Дельфта разработали рекордно эффективный в своем классе «искусственный лист» — устройство для получения водорода с помощью энергии солнечного света. Работа опубликована в журналеNature Communications, а ее краткое содержание приводит пресс-служба университета.

Рекордной эффективности «искусственного листа» удалось добиться посредством введения в анод небольшого количества вольфрама. По словам ученых, именно его градиентно распределенные атомы не позволяют исчезать тем зарядам, которые возникают под действием света.

В качестве фотоэлемента в устройстве используется обычный аморфный кремний. Вырабатывающиеся в нем заряды переносятся на два электрода: на платиновом катоде в процессе гидролиза воды образуется водород, на аноде из ванадата висмута (BiVO4) генерируется кислород. При этом кремний фотоэлемента отделен от места гидролиза и защищен от действия активных форм кислорода. Кроме того, оксидный анод в устройстве покрыт тонким защитным слоем.

По расчетам авторов, 100 квадратных метров их «искусственного листа» на широтах Германии за час запасают такое количество водорода, которое эквивалентно трем киловатт-часам электроэнергии.

Устройства, которые напрямую переводят солнечную энергию в химическую, позволяют запасать электричество без необходимости в дорогих и громоздких батареях. Недавно физики предложили использовать для фотоэлектрического синтеза водорода наночастицы селенида кадмия (CdSe), которые самостоятельно поглощают солнечный свет.

Комментирование разрешено только первые 24 часа.

Комментарии(77):

0 +0−0Эдуард Лазоновский10:39:02
30/07/2013
В чем открытие то? В том, что бросили в воду батарейку, и на полюсах начали выделяться водород и кислород?
0 +1−1Алексей Тимошенко10:35:20
30/07/2013
3 +4−1Dmitrii Godunov21:19:24
29/07/2013
Да, можно, но с учётом КПД существующих топливных элементов (не более 50 - 60%), или ДВС ( ещё меньше) в итоге сквозной КПД "солнце - колесо" будет гораздо меньше, чем через получение на солнечных батареях электроэнергии и последующей зарядкой этой жнергией аккумуляторов электромобиля. А значит фотоэлементов нужно гораздо больше для обеспечения энергопотребления одного автомобиля.
Водород удобнее запасать, чем электричество. Кроме того, в одном из виденных мною отчетов министерства транспорта США фигурировала возможность перестройки под водород существующей инфраструктры, в то время как под электрозарядки машин придется тянуть новые кабели.
0 +0−0Maks Es08:59:39
30/07/2013
4 +5−1bbs1221:34:45
29/07/2013
Проблема в том, что бытовое потребление энергии - это где-то 8% от общего. Остальные 92 - это в основном промышленность, заводы и т.д.
Нет. Если касательно электроэнергии - в чистом виде пропорция 50/50. Другое дело, что промышленность потребляет куда больше углеводородов.
0 +0−0Maks Es08:56:18
30/07/2013
0 +1−1Российский Сыр08:17:36
30/07/2013
Химическую промышленность гейропы на иголки а газ - продавать китайцам. ;)
Китайцы платят за газ и нефть в 2 раза ниже ЕС. Да еще туда нужно трубопроводы построить - под китайский же кредит и на кабальных условиях.
Кабаевономика получается....
0 +1−1Российский Сыр08:17:36
30/07/2013
4 +5−1ковтун викто20:51:52
29/07/2013
Ну всё Газпрому конец приходит Газ не нужен будет в ЕВРОПЕ
Химическую промышленность гейропы на иголки а газ - продавать китайцам. ;)
0 +0−0Мимо проходил00:30:16
30/07/2013
0 +1−1Максим Романча22:31:49
29/07/2013
Которая реально работает. Насчет грязных изотопов - гадить просто меньше надо :)
Мало ли что работает... Баня по-черному тоже работает.
0 +0−0Jack Daniels00:09:48
30/07/2013
1 +1−0дмитрий ефремов23:59:33
29/07/2013
Принцип "запирания" заряда, реализованный в предложенном исследовании при посредстве вольфрамма, такой же как у хлорофилла? А сам механизм другой. Сдается к водороду и углерод от СО2 подтянуть получится, а там и до углеводов недалеко))) Эх, заживем-то как, братцы!
вот тогда расея-то и заживет, эт точно подмечено :)
0 +0−0Jack Daniels00:08:18
30/07/2013
1 +1−0дмитрий ефремов23:59:33
29/07/2013
Принцип "запирания" заряда, реализованный в предложенном исследовании при посредстве вольфрамма, такой же как у хлорофилла? А сам механизм другой. Сдается к водороду и углерод от СО2 подтянуть получится, а там и до углеводов недалеко))) Эх, заживем-то как, братцы!
Хм, и правда. Вот это действительно интересно!
0 +0−0Pavel Kiryukhin23:55:19
29/07/2013
2 +3−1Мяшок г. бульбы 21:18:53
29/07/2013
Когда уже прорыв то будет в энергетике робяты?!! Сколько новостей было и про аккумы, и про суперэффективные солн.батареи и про топливные ячейки, только ничего этого никак в быту не появится.
Так уже и до подозрений в нефтяном лобби недалеко.
никогда. автомобили сосут
0 +0−0EyeSauronn23:54:24
29/07/2013
5 +6−1Uby Gumiho20:53:06
29/07/2013
"Ты что, Владимир Николаевич, обалдел, родной? Откуда на Плюке моря? Из них давным-давно луц сделали" (Кин-Дза-Дза)(:joy:)
это точно, я до сих пор удивляюсь, как тогда .....в советское время предсказали... в каком бардаке будет жить земля...и сняли про это фильм......вот только машинку перемещения ни как не могу найти...:(
0 +0−0Pavel Kiryukhin23:54:23
29/07/2013
-1 +1−2Мимо проходил21:53:33
29/07/2013
К тому же, водород, как я понял, предлагается использовать в ДВС, а у них КПД аховый, как и у любой тепловой машины. Электричество же можно использовать практически со 100% эффективностью. Ну, если не пользоваться электроплитками ;)
зачем? топливный элементы есть
0 +0−0Mike B22:53:34
29/07/2013
к сожалению, водород опасен, особенно если рядом кислород, не перспективно, но если только как промежуточный продукт для химической индустрии
0 +0−0Igor Nakrychsky22:43:40
29/07/2013
1 +1−0Dmitrii Godunov21:13:32
29/07/2013
Это да. Электричество на зиму не запасёшь.
Kogda pridumaut high capacity batteries ewe kak mozhno budet.
0 +1−1Igor Nakrychsky22:40:26
29/07/2013
3 +4−1Dmitrii Godunov21:19:24
29/07/2013
Да, можно, но с учётом КПД существующих топливных элементов (не более 50 - 60%), или ДВС ( ещё меньше) в итоге сквозной КПД "солнце - колесо" будет гораздо меньше, чем через получение на солнечных батареях электроэнергии и последующей зарядкой этой жнергией аккумуляторов электромобиля. А значит фотоэлементов нужно гораздо больше для обеспечения энергопотребления одного автомобиля.
Da no zaryadit elektromobil zanimaet 45 minut a vodorodom stolko zhe skolko zapravit mashinu benzinom.
0 +1−1Мимо проходил22:35:40
29/07/2013
0 +1−1Alexander Set22:33:31
29/07/2013
Тут два пути - или научиться использовать эту энергию, или обратно в каменный век.
Я за первый вариант. Во времена пещерных людей тоже были люди, которые не хотели покидать пещер и изобретать колесо, но прогресс не остановить.
Может, лучше научиться не транжирить энергию зря?
0 +1−1Alexander Set22:33:31
29/07/2013
0 +3−3Мимо проходил22:05:40
29/07/2013
С одной стороны,прорыв в энергетике - это да.... С другой стороны - если человечество научится получать энергию в любом желаемом количестве - планете нашей очень скоро наступит кирдык.
Тут два пути - или научиться использовать эту энергию, или обратно в каменный век.
Я за первый вариант. Во времена пещерных людей тоже были люди, которые не хотели покидать пещер и изобретать колесо, но прогресс не остановить.
0 +1−1Максим Романча22:31:49
29/07/2013
-5 +0−5Мимо проходил22:19:41
29/07/2013
Кстати, хотелось бы, чтобы из этого что-нибудь вышло. Потому что ядерная энергетика - это такое варварство... Паровая машина на грязных изотопах.
Которая реально работает. Насчет грязных изотопов - гадить просто меньше надо :)
0 +2−2Мимо проходил22:28:35
29/07/2013
0 +0−0Alexander Set22:23:09
29/07/2013
Открытие супер, надеюсь скоро пойдет в массы. Если водород получится получать дешево и массово, то опять вернуться к водородным топливным ячейкам и водородным двигателям.
Другая еще проблема с хранением водорода - водород постепенно улетучивается через любые уплотнители, но полагаю, что с созданием метаматериалов на молекулярном уровне, эту ситуацию можно будет разрешить.
Лично меня напрягают прогнозы, сделанные людьми, которые не умеют правильно писать "-тся" и "-ться".
0 +0−0Стас Немо22:24:22
29/07/2013
Когда это пойдет в коммерцию, тогда посмотрим
0 +0−0Alexander Set22:23:09
29/07/2013
Открытие супер, надеюсь скоро пойдет в массы. Если водород получится получать дешево и массово, то опять вернуться к водородным топливным ячейкам и водородным двигателям.
Другая еще проблема с хранением водорода - водород постепенно улетучивается через любые уплотнители, но полагаю, что с созданием метаматериалов на молекулярном уровне, эту ситуацию можно будет разрешить.
Самые
^^^Наверх^^^Обратная связь