Ученые Университета имени Бен-Гуриона (BGU) и исследовательского технологического института Технион раскрыли химический механизм, который позволит разработать новый и более эффективный фотохимический процесс для производства водородного топлива из воды, пишет ScienceDaily.
Команда BGU успешно выявила фундаментальную химическую реакцию, присутствующую в солнечной энергии, которая может образовать недостающее звено для генерирования электроэнергии, необходимой для достижения этого процесса. Это позволяет процессу разворачиваться естественным путем, вместо того чтобы полагаться на большое количество человеческих источников энергии или драгоценных металлов, чтобы катализировать реакцию.
Производство водорода не выделяет парниковых газов, но до сих пор этот процесс требует больше энергии, чем генерируется, и, как результат, имеет ограниченную коммерческую жизнеспособность.
«Это открытие может оказать существенное влияние на усилия по замене углеродсодержащего топлива более экологически чистыми водородным топливом», - говорит команда, возглавляемая исследователями BGU доктором Ариком Йохелисом и доктором Айрис Висоли-Фишер, а также профессором Авнером Ротшильдом из Техниона. «Производители автомобилей стремятся развивать водородные транспортные средства, которые считаются эффективными и экологически чистыми и в отличие от электромобилей, позволяют быстро заправлять топливом и увеличивать пробег».
Для производства водорода для топлива требуется разделение молекул воды (H2O) на два атома водорода и один атом кислорода. Исследование выявило прорыв в понимании механизма, который возникает при фотохимическом расщеплении перекиси водорода (H2O2) над фотоэлектродами из оксида железа, который включает разделение реакции фотоокисления с линейного на два участка.
После нескольких лет сложных экспериментов, в течение которых лаборатория профессора Ротшильда не смогла преодолеть барьер в эффективности, он обратился к докторам Йохелис и Висоли-Фишер, чтобы сотрудничать и завершить головоломку.
«Помимо научного прорыва, мы показали, что механизм фотоэлектрохимической реакции связан с семейством химических реакций, за которые профессор Герхард Эртл был удостоен Нобелевской премии по химии 2007 года», - говорит доктор Йохелис. «Наше открытие открывает новые стратегии для фотохимических процессов».