Воднева енергетика

"Штучне листя" перетворює воду на кисень та водень

Іван Кудриль

12 травня 2020 р.

вода повітря кисень водень

Дослідники з США розробили простий пристрій, який розщеплює воду та виробляє водень. Він не вимагає додаткових джерел енергії – достатньо помістити його у воду та розмістити під прямим сонячним промінням – і на поверхні можна збирати кисень та водень.

Розробка вчених з Університету Райса складається з перовскитних фотоелементів, до яких під’єднані електроди з каталізатора, які своєю чергою запускають процес електролізу води. Коли сонячне проміння потрапляє на елемент, він починає виробляти електроенергію, яка живить каталізатор, а той потім розщеплює воду на кисень та водень. Газ у вигляді бульбашок підіймається на поверхню, де його можна зібрати. Рівень продуктивності перетворення сонячного світла у водень складає близько 6,7% - досить високий результат для такого типу системи.

Але найцікавіше те, що нова конструкція самодостатня. Фотоелемент та електроди складають єдине ціле: компоненти сонячного елемента укладені в полімерну оболонку, яка захищає їх від пошкодження, але пропускає сонячне світло. Електроди розташовані на зовнішній поверхні, де вони можуть розщеплювати воду.

Ідея полягає в тому, що пристрій можна розташувати у воді там, де падають прямі сонячні промені, й залишити на тривалий період виробляти водень. При цьому вчені модифікували перовскитні фотоелементи таким чином, щоб вони не вимагали використання дорогої платини. Це спрощує комерціалізацію технології.

Завдяки такій конструкції можна в потенціалі побудувати самодостатній цикл, — говорить Цзюнь Лоу, керівник проекту. – Навіть коли немає сонячного світла, можна накопичувати енергію у вигляді хімічного палива. Можна зберігати водень та кисень в окремих баках, приєднавши окремий модуль, на кшталт паливного елемента, який перетворює це паливо назад в електроенергію.