254
Новий процес сонячних батарей із використанням Sn(II)-перовскітного оксидного матеріалу пропонує багатообіцяючий шлях для виробництва екологічно чистого водню шляхом розщеплення води, прогресуючи технології сталої енергетики. Фахівці з нанорозмірної хімії досягли значного прогресу в напрямку сталого та ефективного виробництва водню з води за допомогою сонячної енергії.
Міжнародне спільне дослідження під керівництвом Університету Фліндерса за участю дослідників з Південної Австралії, США та Німеччини виявило новий процес сонячної батареї, який може відіграти ключову роль у майбутніх технологіях фотокаталітичного розщеплення води — важливого кроку у виробництві зеленого водню.
Дослідження підкреслює новий клас кінетично стабільного оксидного сонячного матеріалу «ядро та оболонка Sn(II)-перовскіт», який у поєднанні з каталізатором, розробленим американськими дослідниками під керівництвом професора Пола Маггарда, є перспективним каталізатором реакції виділення кисню. . Ця реакція є життєво важливим компонентом для отримання екологічно чистої водневої енергії.
Ці висновки, опубліковані в рецензованому Журналі фізичної хімії C, відкривають нові шляхи для розвитку безвуглецевих технологій зеленого водню. Цей підхід використовує джерела електроенергії, які не викидають парникових газів, і спрямований на забезпечення високопродуктивного та економічно ефективного електролізу для сталого енергетичного майбутнього.
Ключові ідеї
«Це останнє дослідження є важливим кроком вперед у розумінні того, як ці сполуки олова можуть бути стабілізовані та ефективні у воді», — каже провідний автор, професор Гюнтер Андерссон з Інституту нанорозмірної науки та технологій Фліндерса в Науково-технічному коледжі.
«Наш матеріал вказує на нову хімічну стратегію поглинання широкого діапазону енергії сонячного світла та його використання для стимулювання реакцій виробництва палива на його поверхні», — додає професор Пол Маггард з кафедри хімії та біохімії Університету Бейлора.
Ці сполуки олова та кисню вже використовуються в різноманітних цілях, включаючи каталіз, діагностичну візуалізацію та терапевтичні препарати. Однак сполуки Sn(II) реагують з водою та двокиснем, що може обмежити їх технологічне застосування.
Досягнення перовскітних сонячних досліджень
Дослідження сонячної фотоелектричної енергії в усьому світі зосереджені на розробці економічно ефективних, високопродуктивних систем генерації перовськіту як альтернативи звичайним існуючим кремнієвим та іншим панелям.
Водень із низьким рівнем викидів можна отримувати з води шляхом електролізу (коли електричний струм розщеплює воду на водень і кисень) або термохімічного розщеплення води, процес, який також може забезпечуватися концентрованою сонячною енергією або відпрацьованим теплом ядерних реакторів.
Водень можна виробляти з різноманітних ресурсів, включаючи викопне паливо, наприклад природний газ і біологічну біомасу, але вплив водню на навколишнє середовище та енергоефективність залежать від способу його виробництва. Процеси, керовані сонцем, використовують світло як агент для виробництва водню та є потенційною альтернативою для виробництва водню в промислових масштабах.
Нове дослідження було засноване на попередній роботі під керівництвом професора Пола Маггарда, який зараз працює на факультеті хімії та біохімії Бейлорського університету в Техасі, а раніше в Університеті штату Північна Кароліна. Нова стаття в American Chemical Society (ACS) Journal of Physical Chemistry C містить внесок експертів Університету Фліндерса та Університету Аделаїди, включно з професором хімії Грегом Метою, який також бере участь у дослідженні фотокаталітичної активності металевих кластерів на поверхнях оксидів у реакторні технології та Університет Мюнстера в Німеччині.
