Новий матеріал здатний створювати водневе паливо з морської води
Морське паливо
Існує широкий спектр поновлюваних джерел енергії, які підтримують нашу все більш енергоємну життя, оскільки викопне паливо в кінцевому підсумку припиняється. Один з цих нових потенційних джерел енергії настільки ж багатообіцяючий, наскільки це дивно. Дослідник Університету Центральної Флориди (UCF) та доцент Ян Ян розробив проривний гібридний наноматериал, який використовує силу існуючого зеленого джерела енергії, сонячної енергії, щоб перетворити морську воду в водневе паливо.
Професорсько-викладацький склад Технологічного центру NanoScience і Департаменту матеріалознавства та інженерії в UCF, прорив Ян стався 10 років. Існуючі матеріали, використовувані для створення водневого палива, є досить дорогими і не настільки ефективними, що різко контрастує з новим методом Янга.
Успіх захоплюючий: сонячне поділ водню - це те, що багато дослідників, в тому числі Ян, невпинно працюють протягом багатьох років. «Ми відкрили нове вікно, щоб розділити справжню воду, а не тільки очищену воду в лабораторії», - сказав Ян. «Це дійсно добре працює в морській воді».
Щоб створити водневе паливо, вам потрібен фотокаталізатор - матеріал, який викликає хімічну реакцію при впливі світла. Але, з огляду на корозійну і складну природу морської води, Ян потребував Фотокаталізатор, який був унікальним довговічним, де і з'явився гібридний наноматериал.
Наноматеріал починався з ультратонкого листа діоксиду титану (самого загального фотокаталізатора), в який були вирізані нанокаври. Нанофлекі з дисульфіду молібдену, двовимірного матеріалу товщиною всього одного атома, потім покривали ці порожнини. Цей матеріал майже в два рази ефективніше більшості інших фотокаталізаторів, тому що замість перетворення обмеженого діапазону світла в енергію він може перетворювати ультрафіолетове випромінювання в майже інфрачервоні світлові хвилі в енергію - набагато більш широкий діапазон.
Інтерпретація художника гібридного фотокаталізатора наноматеріалів. Зображення: Університет Центральної Флориди
Творча енергія
Водородное паливо, як і всі, має свої плюси і мінуси. З позитивного боку, тільки викиди являють собою водяний пар, що істотно відрізняється від того, що виробляється викопним паливом. Що стосується транспортних засобів, то водневі паливні елементи мають приблизно подвійну економію палива традиційного бензину. Крім того - і найбільш очевидно - водневе паливо є поновлюваним і може бути створено в достатку.
Однак до сих пір процес створення водневого палива був значно дорожчим, і існує нестача існуючої інфраструктури для підтримки його використання. Головна проблема з водневим паливом полягає в тому, що сучасні методи його створення не тільки неефективні і дорогі, вони часто використовують не поновлюваний природний газ. Але цей процес може усунути багато проблем, пов'язаних з використанням водневого палива.
Якщо цей наноматериал використовується в більшому масштабі, цей процес може допомогти генерувати значну частину зеленої енергії, замінювати викопне паливо і підштовхувати нас вперед у боротьбі зі зміною клімату. У найближчій перспективі це могло б також допомогти зміцнити економіку Флориди: з рясною морською водою і нинішніми зусиллями держави по відновленню після руйнування урагану «Ірма» таке підвищення, безсумнівно, буде вітатися.
Література: Фізика, Наземна Нанонаука
