Bilim insanları sadece güneş enerjisi kullanarak su moleküllerini yeşil hidrojen için bölüyor

Bilim insanları sadece güneş enerjisi kullanarak su moleküllerini yeşil hidrojen için bölüyor

Yeşil hidrojen bilinen en temiz yakıtlardan biridir ve sürdürülebilir bir gelecek için endüstrileri karbondan arındırma, araçları çalıştırma ve daha fazlasını yapma kapasitesine sahiptir.

Bilim insanları şimdi su moleküllerini bölerek yeşil hidrojen üretebilen ölçeklenebilir yeni nesil bir cihazın geliştirildiğini duyurdu. Sistem tamamen güneş enerjisine dayanıyor ve diğer fosil yakıt veya enerjiye bağımlı yöntemlere olan ihtiyacı ortadan kaldırıyor.

Gelişme, Hindistan, Bengaluru'daki Nano ve Yumuşak Madde Bilimleri Merkezi'nden (CeNS) bilim insanları tarafından duyuruldu. Bu, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı'nın (DST) özerk bir enstitüsüdür.

Yöntem, fosil yakıtlara veya pahalı kaynaklara dayanmadan yalnızca güneş enerjisine ve dünyada bol miktarda bulunan malzemelere dayanıyor.

Güneş enerjili yeşil hidrojen üretimi

Hindistan araştırma ekibi, yük ayrımını ve taşıma verimliliğini artırmak için birlikte çalışan istiflenmiş n-tipi TiO2, içsel (katkılanmamış) Si ve p-tipi NiO yarı iletken katmanlarından oluşan yenilikçi bir n-i-p heterojunction mimarisi kullanarak silikon bazlı bir fotoanot tasarladı.

Malzemeler, hassasiyet ve verimlilik sağlayan ölçeklenebilir ve endüstriye hazır bir teknik olan magnetron püskürtme kullanılarak biriktirildi.

Hindistan Bilim ve Teknoloji Bakanlığı'nın bir duyurusuna göre, bu yaklaşım daha iyi ışık emilimi, daha hızlı yük taşıma ve verimli güneşten hidrojene dönüşüm için temel bileşenler olan azaltılmış rekombinasyon kaybı sağladı.

Bakanlık, cihazın 600 mV'luk mükemmel bir yüzey fotovoltaja ve yaklaşık 0,11 VRHE'lik düşük bir başlangıç potansiyeline ulaştığını ve bunun onu güneş enerjisi altında hidrojen üretmede oldukça etkili hale getirdiğini söyledi.

Ayrıca, alkali koşullarda yalnızca %4'lük bir performans düşüşüyle 10 saatten fazla sürekli çalışarak uzun vadeli kararlılık sergiledi. Basın bülteninde, Si tabanlı fotoelektrokimyasal sistemlerde nadir bir başarı olarak tanımlanıyor.

Alandaki önemli noktalar ve diğer araştırmalar

Yeni cihaz yüksek verimlilik, düşük enerji girişi, sağlam dayanıklılık ve uygun maliyetli malzemeler vaat ediyor.

Daha büyük ölçekte bile, fotoanot mükemmel su ayırma sonuçları verdi.

Araştırma ekibinin lideri Dr. Ashutosh K. Singh, "Akıllı malzemeler seçip bunları hetero yapıda birleştirerek, yalnızca performansı artırmakla kalmayıp aynı zamanda büyük ölçekte de üretilebilen bir cihaz yarattık" dedi.

"Bu bizi uygun fiyatlı, büyük ölçekli güneşten hidrojene enerji sistemlerine bir adım daha yaklaştırıyor."

Ekip, daha fazla geliştirmeyle güneş enerjisiyle çalışan teknolojinin evlerden fabrikalara kadar hidrojen tabanlı enerji sistemlerini besleyebileceğini belirtiyor.

Yeşil hidrojen sektöründe dünyanın dört bir yanından çeşitli gelişmeler yaşandı.

Otomobil, enerji şirketleri sera gazı emisyonlarını ve ayrıca maliyetleri azaltmak için yeşil hidrojeni kullanmanın daha iyi ve daha verimli yollarını bulmaya çalışıyor.

Ayrıca, büyük ölçekte yeşil hidrojen üretmenin daha iyi yolları için devam eden birden fazla araştırma projesi bulunmaktadır.

Bu ayın başlarında, Güney Kore'deki Hanyang Üniversitesi ERICA kampüsünden bir araştırma ekibi de yeşil hidrojen üretimi için yeni bir teknoloji türü duyurmuştu.

Kore ekibi, metal-organik çerçeveler kullanarak bor katkısını ve fosfor içeriğini ayarlayarak kobalt fosfit bazlı nanomalzemeler geliştirdi.

Bu malzemeler, geleneksel elektro katalizörlerden daha iyi performansa ve daha düşük maliyete sahipti ve bu da onları büyük ölçekli hidrojen üretimi için uygun hale getiriyordu.

Kaynak: IE