Жидкая батарейка для солнца. Ученые научились добывать водород в полной темноте
Водород (Фото: depositphotos.com)
Солнечный свет является одним из самых распространенных источников энергии на Земле, но мы не можем использовать его где угодно и когда угодно. Это объясняется тем, что хранение солнечной энергии и ее транспортировка из солнечных регионов в места с ограниченным солнечным светом все еще является дорогим и неэффективным.
Однако, команда исследователей теперь показала, что солнечный свет можно хранить внутри жидкости с помощью простых химических материалов, а затем превращать в газообразный водород в полной темноте. Кроме того, этот метод не потребует проводов, батарей или электросетей для передачи энергии.
Секрет успеха кроется в двух довольно дешевых компонентах, которые можно найти на рынке. Первый — это графитоподобный нитрид углерода, желтый порошок, способный улавливать видимый свет и работать как фотокатализатор. Второй — металвольфрамат аммония. Это сложное соединение вольфрама и кислорода, которое работает как микроскопический аккумулятор, удерживая электроны. Весь процесс происходит в воде с добавлением небольшого количества метанола. Метанол здесь играет роль своеобразного «помощника»: он забирает на себя положительные заряды, возникающие под действием света, не давая электронам исчезнуть впустую.
Самое интересное начинается, когда свет выключают. Накопленная энергия никуда не исчезает. Чтобы высвободить ее, ученые просто добавляют в темный раствор катализатор (платину на углероде). Платина создает «мостики», где сохраненные электроны встречаются с протонами воды, образуя водород. Таким образом, сбор энергии и производство топлива теперь разделены во времени и пространстве.
Результаты впечатляют: всего за час «зарядки» на свету система сгенерировала 13,5 микромолей водорода в темноте. Пиковая скорость достигла 3220 микромолей на грамм в час — это абсолютный рекорд для подобных «темновых» систем. Даже уличные тесты под реальным солнцем показали превосходный результат, и все это — без единого ватта внешнего электричества.
