фото:
РИА Анонсы
Комменты
Ученые из Стэнфордского института разработали неповторимый солнечный расщепитель воды, способный работать с морской водой в качестве сырья для производства водорода. Его создание существенно удешевит переход на "зеленоватую экономику", пишут ученые в журнальчике PNAS.
«Полностью разумеется, что мы не сможем перевести всю экономику Земли на водородные рельсы, используя только дистиллированную и пресную воду. Нам чуть ее хватает на остальные нужды в Калифорнии. Наша разработка дозволяет решить эту делему даже не с нуля, а приблизительно с 80-90%, заменив часть деталей в уже имеющихся расщепителях воды», — заявил Хун-цзе Дай (Hongjie Dai), доктор химии из Стэнфорда (США).
За крайние годы ученые сделали огромное количество расщепителей воды, которые разлагают молекулы воды на кислород и водород при помощи света либо электронного тока, более удачные версии лишь приближаются к коммерческой рентабельности. Не считая того, подобные катализаторы в большинстве случаев либо разрушаются, либо загрязняются при расщеплении воды, что вынуждает ученых разрабатывать далековато не бесплатные методики их регенерации.
одной из основных заморочек схожих устройств, как отмечает Дай, сейчас остается то, что для их работы нужна полностью незапятнанная вода, лишенная каких-то примесей. Это не дозволяет употреблять самый большенный и доступный резервуар воды — мировой океан, чьи воды содержат огромное количество солей и остальных веществ, потенциально способных убыстрить разрушение катализатора.
Главную опасность для схожих устройств, как отмечает стэнфордский химик, представляет хлор — его ионы стремительно разрушают анод, положительно заряженный электрод расщепителя, соединяясь с кислородом и формируя брутальную хлорноватистую кислоту. Эта реакция ускоряется при пропускании довольно огромных токов через устройство, из-за чего же ни один схожий устройство не может работать с морской водой подольше 12 часов.
Дай и его коллеги обошли эту делему, создав особенный "слоеный" анод, состоящий из пористого ядра из незапятнанного никеля и трудно устроенной оболочки, составленной из нескольких прослоек сульфида никеля и соединения никеля и ржавчины.
Любой из их играет свою свою роль — незапятнанный сплав служит источником и проводником электронов, которые употребляет, фактически, сам катализатор — композиция гидрокиси никеля и железа. Сульфидная оболочка, в свою очередь, служит защитным слоем — при работе расщепителя на ее поверхности скапливается отрицательный заряд, не позволяющий ионам хлора просочиться в центр анода.
Как проявили 1-ые опыты, схожий электрод оказался фактически нескончаемым — он проработал наиболее тыщи часов без видимых повреждений, при этом пропуская через себя в 10 раз больше тока, чем удавалось достигнуть ученым в ходе остальных тестов.
Для его работы, по словам ученых, можно употреблять относительно маломощные источники электро энергии, в том числе и солнечные батареи, достигая довольно впечатляющего КПД в 11%. Для проверки этого девайса ученые употребляли как лабораторные аналоги морской воды, так и настоящие эталоны воды из залива Сан-Франциско.
Это открывает дорогу для сотворения портативных генераторов горючего, работающих автономно, и систем жизнеобеспечения для подводных лодок и батискафов, извлекающих кислород из окружающей среды.
Источник
