Многочисленные попытки преобразования углекислого газа не были удачными. Применение серебра, других благородных металлов удорожало процессы, пока не нашли альтернативу. В 2021 году благодаря новейшим технологиям станет возможно преобразование CO₂ из атмосферы на основе использования вольфрама в синтетический газ. Метод ускоряет преобразование в 1000 раз, снижает стоимость в 20 раз. В результате солнечные элементы вырабатывают новое углеводородное топливо....
Специалисты из США разработали простое устройство, расщепляющее воду и вырабатывающее водород. Ему не нужен источник дополнительной энергии — достаточно бросить его в воду и подставить под прямые солнечные лучи — и можно собирать на поверхности кислород и водород.
Разработка ученых из Университета Райса состоит из перовскитовых фотоэлементов, к которым подведены электроды из катализатора, запускающего электролиз воды. Когда солнечный свет попадает на элемент, он начинает вырабатывать электричество, которое питает катализатор, который, затем, расщепляет воду на кислород и водород. Газ пузырьками поднимается к поверхности, откуда его можно потом собирать, рассказывает New Atlas.
Производительность преобразования солнечного света в водород составляет около 6,7% — относительно высокий результат для такого типа системы. Но наиболее любопытно то, насколько новая конструкция самодостаточна. Фотоэлемент и электроды составляют единое целое: компоненты солнечного элемента заключены в полимерную оболочку, которая защищает их от повреждений, но пропускает солнечный свет. Электроды находятся на внешней стороне, где они могут расщеплять воду.
Идея состоит в том, что устройство можно попросту бросить в воду там, где падают прямые солнечные лучи, и оставить на длительный срок производить потихоньку водород.
При этом ученые модифицировали перовскитовые фотоэлементы таким образом, чтобы они не требовали дорогостоящих компонентов вроде платины. Это упрощает коммерциализацию технологии.
«Благодаря такой хитрой конструкции можно в потенциале построить самодостаточный цикл, — говорит Цзюнь Лоу, руководитель проекта. — Даже когда солнечного света нет, можно запасать энергию в виде химического топлива. Можно хранить водород и кислород в отдельных баках и присоединить отдельный модуль, вроде топливного элемента, который преобразует это топливо обратно в электричество».
Катализатор, с помощью которого двуокись углерода можно превратить в синтез-газ, пригодный для получения жидкого топлива, разработали в США в конце прошлого года. Применение дифосфида серебра сократило потери энергии в три раза.