Главная / Наука и технологии / «Зеленое» топливо из воздуха научились извлекать ученые

«Зеленое» топливо из воздуха научились извлекать ученые

топливо из воздуха





Австралийские специалисты разработали необычный катализатор, пленки из которого могут «высасывать» пары воды из воздуха и разлагать их на водород и кислород, говорится в статье.

«Сегодня большинство ученых сосредоточило свои усилия на создании систем и катализаторов, расщепляющих воду в жидком виде. Подобный подход налагает массу ограничений и мешает снижению стоимости водорода и повышению КПД катализаторов. Многие из этих проблем можно решить, разлагая пары воды, а не ее молекулы в растворах и электролитах», — сообщил Торбен Дэнеке (Torben Daeneke) из университета RMIT в Мельбурне (Австралия).

За последние годы физики создали множество расщепителей воды, разлагающих молекулы воды на кислород и водород благодаря свету или электрическому току, наиболее удачные версии которых только приближаются к коммерческой рентабельности. Помимо этого, похожие катализаторы в большинстве случаев или разрушаются, или загрязняются при расщеплении воды, что вынуждает ученых разрабатывать далеко не бесплатные методики их регенерации.

Торбен Дэнеке и его коллеги смогли найти способ решить обе эти задачи, экспериментируя с необычными катализаторами на базе соединений молибдена и серы. Эти вещества, по словам ученых, их коллеги уже достаточно давно хотят приспособить для расщепления жидкой воды при помощи света, однако никто до настоящего времени не изучал, как они ведут себя на воздухе.

В ходе изучения свойств сульфида молибдена, исследователи заметили, что это вещество хорошо вбирает в себя пары воды из воздуха, которые впоследствии куда-то бесследно исчезали. Проследив за процессами внутри кристаллов и молекул этого катализатора, специалисты обнаружили, что они могут присоединять к себе молекулы воды, «отрывать» от них кислород и выделять чистый водород и кислород в момент облучения светом.

Скорость подобного извлечения воды и ее расщепления можно заметно увеличить, если нанести наночастицы сульфида молибдена на прозрачную и плоскую поверхность, такую как стекло, например. Руководствуясь этой идеей, исследователи превратили этот катализатор в полупрозрачную «краску» для окон, в результате перемешивания его с наночастицами оксида титана.

Подобные покрытия, по мнению физиков, могут вырабатывать водород в любых условиях и в любом месте на Земле, где светит Солнце и воздух содержит по крайней мере минимальную долю водных паров. Эффективность работы подобных «топливных окон» можно улучшить, заменив наночастицы титана на частицы кремния или других полупроводников, лучше поглощающих свет, или поместив молекулы катализатора в 3-мерную решетку, которая хорошо пропускает излучение светила.

Кроме производства возобновляемого топлива, похожие краски и другие материалы на базе сульфида молибдена можно применять для создания высокочувствительных датчиков влажности и систем осушения воздуха, работающих сами по себе, не требуя внешнего источника энергии и замены расходных материалов.

Источник

Прокрутить до верха