Новый наноматериал добывает водород из морской воды 


Главные новости дня читайте в нашем паблике Вконтакте

Водород, необходимый для топливных элементов, можно получить из морской воды, но это дорогостоящий процесс, который требует много электричества. Исследователи из Университета Центральной Флориды (UCF) создали наноматериал, который справляется с этой задачей намного эффективнее, пишут Inhabitat и Science Daily.
Солнечный свет — основа «зеленой» энергетики, но в некоторых случаях рациональнее использовать его энергию не для зарядки батарей, а для создания чистого водородного топлива, которое легко хранить и транспортировать. Доцент UCF Ян Ян уже почти десять лет работает над выделением водорода с помощью солнечного света. В ходе этого процесса фотокатализатор производит реакцию за счет энергии света. Но в морской воде фотокатализаторы не работают — они не выдерживают прилипания соли и морской биомассы. Исследовательская группа Яна создала новый катализатор, который хорошо переносит морскую среду и использует свет более широкого спектра.
Катализатор представлен гибридным наноматериалом: на поверхности ультратонкой пленки диоксида титана (наиболее распространенного фотокатализатора) вытравлены крошечные нанопоры. Они покрыты слоем дисульфида молибдена толщиной в один атом. В то время как стандартные фотокатализаторы могут преобразовывать в энергию только свет ограниченного спектра, пропускная способность нового материала значительно повышена. Управляя плотностью вакансий серы в его кристаллической решетке, можно производить энергию за счет излучения, лежащего в диапазоне от ультрафиолетового до близкого к инфракрасному.
По мнению авторов исследования (в котором также принимали участие ученые из Тихоокеанской Северо-Западной национальной лаборатории в штате Вашингтон и Университета Цинхуа в Китае), в случае коммерциализации материала он станет подспорьем для экономики Флориды, где в избытке и морской воды, и солнечного света. В настоящее время команда Яна работает над повышением эффективности катализатора и ищет способ извлекать водород из сточных вод.
Конкурирующая группа из японской Осаки также представила более эффективный фотокатализатор для получения водорода — об исследовании пишет Science Daily. Он, как и разработка Яна, использует более широкий спектр солнечного света, но состоит из нитрида графитизированного углерода и черного фосфора. Образованию водорода способствуют взаимодействия между элементами композитного материала.
Водородное топливо пока уступает по популярности таким видам «зеленой» энергетики, как солнечная и ветровая, но сторонники его использования не собираются сдаваться. Так, недавно в Шотландии впервые выработали водород за счет энергии приливов.