پنج شنبه 02 خرداد 1398
تاریخ انتشار : 22 اردیبهشت 1398 - 11:13:12
توسط محققان بین المللی صورت گرفت:
کشف روش ارزانتر و پایدارتر تولید سوخت هیدروژن

پایگاه خبری- تحلیلی ایربان- به لطف تحقیقات جدید، یک راه ارزان تر، پاکیزه تر و پایدار تر برای ساختن سوخت هیدروژن از آب با استفاده از نور خورشید، ایجاد می شود.

 

کشف روش ارزانتر و پایدارتر تولید سوخت هیدروژن

با فشار بر رهبران جهانی برای کاهش میزان انتشار کربن به منظور کاهش  تغییرات آب و هوایی، نیاز فوری به توسعه  انرژی پاک تر بجای سوخت های فسیلی وجود دارد. هیدروژن یک جایگزین سوخت بدون انتشار کربن است که می تواند بجای سوخت خودرو استفاده شود، اما آب را به عنوان یک محصول زباله تولید می کند .

این سوخت می تواند به وسیله تقسیم آب به هیدروژن و اکسیژن ساخته شود، اما این پروسه نیاز به مقدار زیادی  برق دارد. تولید برق بیشتر  توسط سوزاندن متان انجام می شود، بنابراین محققان دانشگاه Bath در حال توسعه سلول های خورشیدی جدیدی هستند که به طور مستقیم از انرژی نور برای تقسیم آب استفاده کنند.

اکثر سلول های خورشیدی موجود در بازار از سیلیکون ساخته شده اند، با این حال آن ها گران هستند و نیاز به تولید بسیار زیادی از سیلیکون خالص دارند و بسیار ضخیم و سنگین هستند که کاربردهای آنها را محدود می کند.

سلول های خورشیدی Perovskite، با استفاده از مواد با همان ساختار 3D به عنوان اکسید تیتانیوم کلسیم، ارزان تر و نازک تر هستند و می تواند به راحتی بر روی سطوح چاپ شوند. آن ها همچنین در شرایط  نورکم کار می کنند و می توانند ولتاژ بالاتری نسبت به سلول های سیلیکونی تولید کنند.

ضعف این است که آنها در آب ناپایدار هستند که مانع بزرگی در توسعه آن هاست و همچنین استفاده برای تولید مستقیم سوخت های پاک  هیدروژنی را محدود می کند. 

تیم دانشمندان و مهندسان شیمی، از مرکز فن آوری های پایدار شیمی دانشگاه بات، این مشکل را با استفاده از یک پوشش ضد آب از گرافیت (مورد استفاده در مداد) حل کرده است.

ایشان برای آزمایش، سلول های Perovskite پوشش داده شده  را در آب غوطه ور کردند و با استفاده از انرژی خورشیدی جمع آوری شده به  تقسیم آب به هیدروژن و اکسیژن پرداختند. سلول های پوشش داده شده در زیر آب برای 30 ساعت کار کردند - ده ساعت بیشتر از رکورد قبلی.

بعد از این دوره، با چسب، سلول ها ی خراب شده را پوشاندند؛ دانشمندان پیش بینی می کنند که استفاده از یک چسب قوی تر می تواند سلول ها را برای مدت طولانی تثبیت کند.

پیش از این، آلیاژهای حاوی ایندیوم (indium )برای حفاظت از سلول های خورشیدی برای تقسیم آب استفاده شد، اما ایندیوم یک فلز نادر و  گران است و فرایند استخراج آن برای به دست آوردن آن پایدار نیست.

دکتر پترا کامرون، استاد ارشد شیمی در دانشگاه Swansea، گفت: "فن آوری سلول های خورشیدی Perovskite می تواند انرژی خورشیدی را برای مردم بسیار مقرون به صرفه تر کند و اجازه می دهد تا سلول های خورشیدی روی کاشی های سقف چاپ شوند. با این حال در حال حاضر آن ها واقعا در آب ناپایدار هستند - اگر مشکل باران در سلول های خورشیدی  حل نشوند مورد استفاده زیاد قرار نمی گیرند.

ایزابلا پلی، مری کوری FIRE دانشجوی دکترای مرکز فن آوری های پایدار شیمیایی گفت: "در حال حاضر سوخت هیدروژن بوسیله سوزاندن متان تولید می شود که نه پاک  و نه  پایدار است. اما  ما امیدواریم که در آینده  بتوانیم از انرژی خورشیدی با استفاده از سلول های پرووسکیت، سوخت های هیدروژن و اکسیژن خالص ایجاد کنیم."

 

این مطالعه در  Journal Communications منتشر شده است.

 


منبع : ساینس دیلی/کد خبر : 61588220298
نظر خود را ارسال نمائید

نام :
آدرس ایمیل :
نظر * :
كد امنیتی : *
 
اگر تصویر ناخواناست را کلیک کنید (اینجا)