Выработка водорода с помощью двух самых распространенных элементов на Земле

Идеальным решением будет добыча водорода из воды с помощью электроэнергии, вырабатываемой непосредственно от солнечного света без добавления какого-либо внешнего источника энергии. Гематит – минеральная форма железа – используемый в сочетании с кремнием, показал некоторые возможности в этой области, но низкая эффективность преобразования замедлила исследования. Теперь ученые нашли способ, как улучшить использование двух самых распространенных элементов на Земле, чтобы эффективно производить водород.

Гематит можно потенциально применять для фотоэлектрохимического разложения воды при малом энергопотреблении с выделением водорода из-за его низкого напряжения включения менее 0,3 вольт при воздействии солнечного света. К сожалению, это напряжение слишком низкое, чтобы инициировать разложение воды, поэтому ученые искали ряд усовершенствований поверхности гематита для улучшения.

Исследователи из Бостонского колледжа, Калифорнийского университета в Беркли и Научно-технического университета Китая ударили по технике «повторного роста» гематита так, что гладкая поверхность получается наряду с более высоким выходом энергии. На самом деле, этот новый подход удвоил электрическую мощность и подошел на шаг ближе к практической возможности, крупномасштабного аккумулирования энергии и генерации водорода.

Последующие испытания этой новой амальгамы привели к немедленному улучшению в напряжении включения и существенному увеличению фотонапряжения от 0,24 вольт до 0,80 вольт. Это самый первый раз, когда сочетание гематита и аморфного кремния произвело какие-либо значимые преобразования эффективности вообще.

Исследование показало достигнутый прогресс в направлении возможностей получения фотоэлектрохимического сбора энергии, являющегося абсолютно самодостаточным, использующего совершенно доступные материалы.