Искусственный фотосинтез скоро заменит нефть и газ

Новый рекорд эффективности искусственного фотосинтеза – 14% — вплотную приближает человечество к замене топлива на основе нефти и газа на водород, вырабатываемый при помощи фоторасщепителей воды, заявляют немецкие физики в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

«Световые генераторы водорода, построенные на базе полупроводников, станут более выгодными для производителей топлива и его потребителей, чем ископаемые источники энергии, если им удастся достичь отметки в 15% КПД. Это соответствует цене одного килограмма водорода в 4 доллара США. Мы уже почти подобрались к этой отметке, и небольшие изменения в работе нашего изобретения позволят ему поглощать до 17% солнечной энергии», — заявил Томас Ханнаппель (Thomas Hannappel) из Технического университета Ильменау (Германия).

Как утверждает Ханнапель, его команде удалось побить предыдущий рекорд в эффективности прямого запасания солнечной энергии в виде молекул водорода – 12,4%, который был установлен еще 17 лет назад физиками из американской Лаборатории возобновляемой энергии в городе Голден.

Им удалось преодолеть эту отметку и вплотную приблизиться к психологически важным 15% КПД, используя своеобразный «бутерброд» из почти десяти слоев полупроводниковых материалов, алюминия, фосфора и специального катализатора на основе редкоземельного металла родия.

Подобная структура, как объясняют ученые, обладает еще одним ключевым преимуществом, помимо высокого КПД, по сравнению с другими видами солнечных расщепителей воды – она почти не разрушается при работе и способна проработать около 40 часов без заметного снижения в количестве вырабатываемого водорода.

В ближайшее время авторы статьи планируют улучшить структуру соединений между слоями этого «бутерброда», что должно снизить потери энергии и помочь ученым достичь отметки в 15% или даже 17% КПД. После этого, по словам Ханнапеля, можно будет задуматься о коммерциализации этой технологии и начала вытеснения углеводородов с энергорынка.