Düşük maliyetli yapay yaprak haftalarca hidrojen üretebiliyor

[™ Admin]

Düşük maliyetli yapay yaprak haftalarca hidrojen üretebiliyor

Araştırmacılar yeni bir çalışmada, bol malzemeden yapılmış yeni bir yapay yaprak cihazının haftalarca sudan ve güneş ışığından hidrojen üreterek önceki rekorları kırdığını bildirdi. Bulgu, yakıt için yeşil hidrojen üretmek için sürdürülebilir ve uygun fiyatlı bir yol sağlayabilir.

Hidrojen, yakıt olarak bir enerji yumruğunu paketler ve ağırlık başına benzin veya dizelden üç kat daha fazla enerji ve lityum iyon pillerden çok daha fazla enerji tutar. Ayrıca, hidrojenle beslenen pil benzeri cihazlarla çalışan hidrojen yakıt hücreli araçlar, yan ürün olarak yalnızca egzoz borularında su üretir. Hidrojen, havacılık ve denizcilik gibi uzun mesafeli taşımacılık için özellikle umut verici bir yakıttır.

Ancak ulaşımı karbondan arındırmak için hidrojenin daha yeşil olması gerekecek. Şu anda, çoğunlukla karbondioksit salan metanın bölünmesiyle yapılıyor. Yeşil hidrojen, suyu bölmek için yenilenebilir elektrik kullanılarak üretilecek.

Yeşil hidrojen üretmenin elektriksiz bir başka yolu, bitkilerde fotosenteze benzer bir yöntemle suyu bölmek için güneş ışığını toplayabilen cihazlardır. Ancak perovskitler gibi düşük maliyetli, toprakta bol miktarda bulunan malzemelerden yapılan yapay yaprak cihazları, genellikle birkaç gün süren suya batırıldığında pek iyi sonuç vermez.

Okuyun: Yeşil Hidrojen Hype ile Köpürüyor—Yine
Yeni Nature Materials makalesinde, Birleşik Krallık'taki bir kimyager ve malzeme bilimci ekibi, bizmut oksiiyodür adı verilen toksik olmayan, kolayca bulunabilen ışık emici bir malzemeden yapılmış cihazları rapor ediyor. Üniversitede malzeme bilimi ve metalurji profesörü Judith Driscoll, “Geniş kapsamlı potansiyel uygulamalarının yanı sıra üretim kolaylığı, düşük toksisite ve iyi stabilite nedeniyle bu malzeme üzerinde bir süredir çalışıyoruz” dedi. Cambridge'den bir basın açıklamasında.

Araştırmacılar, bizmut oksiiyodidin stabilitesini daha da artırmak için onu diğer iki metal oksit tabakası arasına sıkıştırdı. Ardından cihazı su itici bir grafit macunla kapladılar. Bu, ışık soğuran tabakanın stabilitesini birkaç dakikadan birkaç haftaya çıkardı.

Ekip, güneş pillerinden ilham alan yenilikçi bir tasarımda, cam yüzeyler üzerinde daha küçük ışık emici alanlardan veya piksellerden oluşan cihazlar yaptı. Testler, bu çok pikselli cihazların, aynı alana sahip tek bir daha büyük piksele sahip geleneksel cihazlardan daha iyi performans gösterdiğini gösterdi. Bunun nedeni, bazı piksel alanlarının hatalı olması, diğerlerinin performansını etkilememesidir.

Ekip, malzemelerin ve piksel tasarım konseptinin, sürdürülebilir hidrojen üretimi için büyük ölçekli yapay yaprak sistemlerinin önünü açabileceğini söylüyor.

Kaynak: Future Earth