Совершён прорыв в производстве солнечного водорода Совершён прорыв в производстве солнечного водорода
 
Portal demokratizator развлекательно познавательный ресурс
Я люблю врагов, хотя не по-христиански. Они меня забавляют, волнуют мне кровь. Быть всегда настороже, ловить каждый взгляд, значение каждого слова, угадывать намерения, разрушать заговоры, притворяться обманутым, и вдруг одним толчком опрокинуть все огромное и многотрудное здание их хитростей и замыслов, — вот что я называю жизнью.
© М.Ю. Лермонтов. Герой нашего времени
 
  Главная Регистрация Статистика Контакты RSS 2.0
   
 
 
Навигация
 
Топ новостей
 

 

   
Новости науки
  Автор: white, 31-07-2013, 22:54, просмотров: 544
Внимание! Данный материал, а именно «Совершён прорыв в производстве солнечного водорода» , предоставлен исключительно для ознакомления! Администрация не несет ответственности за его содержимое. Если Вы являетесь правообладателем какого-либо материала, ссылка (либо ссылки) на который размещена на этом сайте, и не хотели бы чтобы данная информация распространялась пользователями без Вашего на то согласия, то мы будем рады оказать Вам содействие, удалив соответствующие ссылки, для этого необходимо.

Совершён прорыв в производстве солнечного водорода

Команда инженеров из Берлинского центра материалов и энергии имени Гельмгольца (HZB) и Делфтского технического университета (Technische Universiteit Delft) разработали новую методику производства так называемого солнечного водорода. Инженеры создали простое и элегантное устройство, способное разделять молекулы воды на водород и кислород, используя при этом только энергию нашего светила. Эта технология получила название искусственного фотосинтеза, и с её помощью можно хранить энергию солнца в виде водорода. Затем водород можно использовать либо напрямую, либо в форме метана, или же с его помощью можно генерировать электричество в топливном элементе.

Они использовали обычный солнечный фотоэлемент и металлоксидный анод и в ходе эксперимента получили около пяти процентов солнечной энергии, конвертированной в химическую — в виде водорода.

Созданный голландцами солнечный элемент гораздо проще, чем трёхкомпонентные соединения на основе аморфного кремния или же дорогостоящие полупроводники группы III-V, которые обычно используются в этой области.

Анод был создан из ванадата висмута (BiVO4) с добавлением небольшого количества атомов вольфрама. Его распылили на кусок проводящего стекла и покрыли сверху фосфатом кобальта, который исполняет роль катализатора.

Совершён прорыв в производстве солнечного водорода

"Мы соединили лучшее из двух миров: взяли химически стабильный недорогой металлоксид и добавили тонкую плёнку фотоэлемента на кремниевой основе. В результате мы получили бюджетное высокоэффективное устройство для производства солнечного топлива", — с восторгом рассказывает о результате своих трудов глава Института солнечного топлива при Берлинском центре материалов и энергии Рул ван де Крол (Roel van de Krol).

Слой оксида металла — единственная часть фотоэлемента, которая контактирует с водой и выступает в качестве анода при производстве водорода. Также он служит для предотвращения коррозии (появления ржавчины) на чувствительном кремниевом элементе. В ходе исследования учёные оптимизировали процессы поглощения света, отделения зарядов и распада молекул воды.

К тому же, в ходе изготовления конструкции они смогли решить одну важную проблему: благодаря тому что они использовали недорогой катализатор — фосфат кобальта — процесс формирования кислорода на фотоаноде удалось значительно ускорить.

Самой трудной задачей было отделение электрических зарядов из ванадиево-висмутовой плёнки. Металлоксиды могут быть дешёвыми и стабильными, но носители заряда имеют тенденцию к быстрой реорганизации. В таком случае расщеплять молекулы воды уже было бы невозможно. Эту проблему удалось решить добавлением небольшого количества атомов вольфрама в плёнку из ванадата висмута.

"Важно было распределить эти атомы особым образом, так чтобы они создали электрическое поле, предотвращающее процесс реорганизации носителей заряда", — поясняет ван де Крол в пресс-релизе.

Совершён прорыв в производстве солнечного водорода

Для этого учёные взяли раствор из соединений вольфрама и ванадата висмута и распылили его на нагретую пластину из проводящего стекла, после чего часть раствора испарилась. Учёные опробовали распыление растворов с разными концентрациями вольфрама до тех пор, пока не получилась высокоэффективная металлоксидная плёнка толщиной в 300 нанометров.

"В теории эффективность конвертации солнечной энергии в химическую может составлять до 9% при условии использования анода из ванадата висмута", — говорит ван де Крол. Голландские учёные же получили результат 5%, а благодаря своим усовершенствованиям они надеются довести эффективность преобразователя до 10%.

"Честно говоря, мы пока не поняли, почему именно ванадат висмута работает лучше других металлоксидов. Мы обнаружили, что около 80% падающих на поверхность фотонов вносят свой вклад в получаемый электрический заряд. Это неожиданно высокий результат, который делает наше изобретение рекордсменом среди металлоксидов в этой области", — говорит ван де Крол.

На следующем этапе работы инженеры планируют создать солнечный фотоэлемент-анод площадью в несколько квадратных метров, способный запасти достаточное количество водорода для демонстрации.

Учёные уже подсчитали, что "производительность" солнца в Германии равна приблизительно 600 ваттам на квадратный метр. Это означает, что 100 квадратных километров этой системы теоретически способны запасать около трёх киловатт-часов энергии в виде водорода всего за один час при солнечной погоде. Запасы энергии могут быть использованы ночью или же в пасмурные дни.

Внимание!!! Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь, чтобы видеть скрытый текст, добавлять комментарии к новостям и т.д. и т.п., мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.

Как превратить углекислый газ в горючее Как превратить углекислый газ в горючее
С каждым годом газы, выделяемые разными заводами, фабриками, да и просто автомобилями все больше засоряют атмосферу нашей планеты. Для борьбы с...
Ученые выяснили, что графен является идеальным фильтром для получения чисто ... Ученые выяснили, что графен является идеальным фильтром для получения чисто ...
Ученые из Манчестерского университета, проведя ряд исследований, выяснили что графен, материал абсолютно непроницаемый для всех газов и...
Технологии изготовления Blu-Ray дисков позволяют увеличить эффективность со ... Технологии изготовления Blu-Ray дисков позволяют увеличить эффективность со ...
Blu-Ray диски, которые пришли на смену DVD-дискам, обладают массой преимуществ по сравнению с последними. Они имеют более высокую плотность...
Ученые создали ячейки флэш-памяти, состоящие из единственной молекулы Ученые создали ячейки флэш-памяти, состоящие из единственной молекулы
Поскольку элементы полупроводниковых чипов становятся все меньше и меньше, мы неуклонно приближаемся к моменту, когда фундаментальные законы...
Золотые наночастицы с острыми гранями - катализатор, позволяющий преобразов ... Золотые наночастицы с острыми гранями - катализатор, позволяющий преобразов ...
Углекислый газ (CO2) является соединением со стабильной молекулой, которая имеет слабую химическую активность. Для того, чтобы сделать...
Разработан новый высокоэффективный способ расщепления воды с помощью солнеч ... Разработан новый высокоэффективный способ расщепления воды с помощью солнеч ...
Группа ученых из Колорадского университета в Боулдере (University of Colorado Boulder, CU-Boulder) разработала радикально новую технологию,...
Гигантские зеркала осветят вместо Солнца один из норвежских городов Гигантские зеркала осветят вместо Солнца один из норвежских городов
Представьте себе, что вы живете в городе, в котором Солнца не видно в течение большей части года. Но это не часть сценария фантастического...
Создан прототип недорогого устройства для получения водорода с помощью солн ... Создан прототип недорогого устройства для получения водорода с помощью солн ...
Учёные во главе с небезызвестным Михаэлем Гретцелем (Michael Grätzel) из Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) создали...
Почти решена проблема получения водорода с помощью солнца Почти решена проблема получения водорода с помощью солнца
Полимерное покрытие позволило создать «искусственные листья», которые используют солнечный свет для расщепления воды и производства водорода....
Компания IBM разработала высокоэффективную систему охлаждения для суперкомп ... Компания IBM разработала высокоэффективную систему охлаждения для суперкомп ...
В подавляющем большинстве случаев солнечная энергия ассоциируется с электрической и тепловой энергией, но, оказывается, лучи Солнца способны на...

Назад
 
  Добавление комментария
Ваше имя:*
E-Mail:*
 
Код:
Включите эту картинку для отображения кода безопасности
обновить, если не виден код
Введите код:*
   
Вопрос: Решите пример: 14 - 5 (ответ числом)
Ответ:*

 
 
 
Авторизация
E-mail:
Пароль:
 
 
 
Последние объявления
24.07.2017
Доска обьявлений (Предложение)

 
Последние комментарии
Автор → тык
в новости → Сказ о портвейне
 
Кто онлайн
 Всего на сайте: 2
 Гостей: 1
 Пользователи: - отсутствуют
 Роботы: crawl Bot

 
Теги
Google, автомобиль, аппарат, беспилотник, более, большой, будет, впервые, готовится, компании, Компания, Космический, который, Марсоход, мир, мире, могут, может, НАСА, Новая, нового, Новый, обнаружили, Первые, первый, позволит, позволяет, помощью, рекорд, робот, самый, свет, Система, создали, Создан, стать, Телескоп, Технология, Ученые, через

Показать все теги
 
Карта сайта
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
 

 

 

 

 
Прокрутить вверх