Метод залежить виключно від сонячної енергії та матеріалів, що містяться на Землі. Зелений водень – одне з найчистіших відомих видів палива, яке має здатність декарбонізувати промисловість, транспортні засоби та багато іншого для забезпечення сталого майбутнього. Вчені оголосили про розробку масштабованого пристрою наступного покоління, який може виробляти зелений водень шляхом розщеплення молекул води. Система повністю залежить від сонячної енергії, усуваючи потребу в іншому викопному паливі або енергозалежних методах. Про розробку оголосили вчені з Центру нано- та м’яких наук про речовини (CeNS) у Бангалору, Індія. Це автономний інститут Департаменту науки і технологій (DST). Метод повністю спирається на сонячну енергію та матеріали, що містяться на Землі, без використання викопного палива чи дорогих ресурсів.
Виробництво зеленого водню на сонячній енергії
Індійська дослідницька група розробила фотоанод на основі кремнію, використовуючи інноваційну архітектуру ніп-гетеропереходу, що складається з багатошарових напівпровідникових шарів TiO2 n-типу, власного (нелегованого) Si та NiO p-типу, які працюють разом для підвищення ефективності розділення зарядів та транспортування. Матеріали були нанесені за допомогою магнетронного напилення, масштабованої та готової до використання в промисловості методики, яка забезпечує точність та ефективність. Такий підхід дозволив краще поглинати світло, швидше переносити заряд та зменшити втрати на рекомбінацію, що є ключовими складовими для ефективного перетворення сонячної енергії на водень, згідно з прес-релізом Міністерства науки і технологій Індії.
Міністерство заявило, що пристрій досяг чудової поверхневої фотонапруги 600 мВ та низького початкового потенціалу близько 0,11 BRHE, що робить його дуже ефективним у виробництві водню під дією сонячної енергії. Він також продемонстрував довготривалу стабільність, працюючи безперервно понад 10 годин у лужних умовах зі зниженням продуктивності лише на 4 відсотки. У прес-релізі це описується як рідкісне досягнення у фотоелектрохімічних системах на основі кремнію.
Основні моменти та інші дослідження в цій галузі
Новий пристрій обіцяє високу ефективність, низьке енергоспоживання, надійну довговічність та економічно ефективні матеріали. Навіть у більшому масштабі фотоанод забезпечив чудові результати розщеплення води.
«Вибравши розумні матеріали та поєднавши їх у гетероструктуру, ми створили пристрій, який не лише підвищує продуктивність, але й може вироблятися у великих масштабах», – сказав доктор Ашутош К. Сінгх, керівник дослідницької групи. «Це наближає нас на один крок до доступних, великомасштабних систем перетворення сонячної енергії на водень».
Команда стверджує, що з подальшим розвитком, технологія сонячної енергії може забезпечувати водневі енергетичні системи від будинків до заводів. У секторі зеленого водню відбулося кілька розробок по всьому світу. Автомобільні та енергетичні компанії намагаються знайти кращі та ефективніші способи використання зеленого водню для скорочення викидів парникових газів, а також витрат.
Крім того, триває низка дослідницьких проєктів, спрямованих на пошук кращих способів виробництва зеленого водню у великих масштабах. Раніше цього місяця дослідницька група з кампусу ERICA Університету Ханьян у Південній Кореї також оголосила про новий тип технології для виробництва зеленого водню. Корейська команда розробила наноматеріали на основі фосфідів кобальту, регулюючи легування бором та вміст фосфору за допомогою металоорганічних каркасів. Джерело
