Учёные раскрыли новые горизонты для производства водородного солнечного топлива

Расщепление молекул воды для производства "зелёного" водородного топлива в настоящее время имеет два недостатка: это требует времени и энергии.

Физик-эколог из Университета Бен-Гуриона в Негеве Арик Йохелис и ученый из Израильского технологического института Авнер Ротшильд нашли способ решения этих проблем.

Процесс расщепления воды, которому помогает солнечная энергия (т. е. фотоэлектрохимия), снижает количество вложенной электрической энергии, необходимой для разрыва химических связей в молекуле воды с образованием водорода и кислорода. Выделение кислорода требует переноса четырёх электронов для создания одной молекулы кислорода и двух молекул водорода. Согласно современной парадигме, эти электроны движутся один за другим в последовательности из четырёх шагов на месте атомной реакции, что делает химическую реакцию энергетически затруднительной.

Однако Йохелис и Ротшильд показали как теоретически, так и экспериментально новый путь, согласно которому два электрона могут одновременно переноситься в разных местах реакции, снижая энергетические барьеры для выделения кислорода. Об этом пишет издание TechXplore.

«Наше исследование меняет общепринятое в научном сообществе представление о каталитическом механизме выделения кислорода, центральной и важной реакции, которая представляет собой узкое место в производстве водорода из воды. Объединив знания и опыт из двух разных областей, мы показали, что каталитическая реакция сложнее, чем думают люди», — говорит профессор Ротшильд.

Новое понимание приведёт к дополнительным прорывам в разработке материалов и новым процессам создания чистого топлива из возобновляемых ресурсов, чтобы облегчить переход к нулевому энергопотреблению.

0 комментариев