Электроды из водорослей расщепляют воду
- 27 декабря, 2011
- 08:29
Команда швейцарских и американских ученых достигла успеха в разработке высокоэффективных электродов из белка водорослей. На базе этих электродов в недалеком будущем можно создать эффективную технологию производства водорода, похожую на природный фотосинтез.
Искусственный фотосинтез – давняя мечта ученых. Этот процесс непосредственно преобразует солнечную энергию в топливо, не используя при этом ничего, кроме воды и углекислого газа.
Расщепление воды на кислород и водород в фотоэлектрохимических ячейках является перспективным способом добычи экологически чистого дешевого топлива. Ученые давно пытаются скопировать основные природные процессы фотосинтеза и применить их в фотоэлектрохимических ячейках (PEC). PEC используют солнечный свет для электрохимического расщепления воды и таким образом напрямую генерируют водород, укорачивая традиционную производственную цепочку электролиза воды с применением фотоэлектрических ячеек.
Традиционно электроды PEC изготавливаются из полупроводниковых материалов, например оксидов металлов, некоторые из которых имеют фотокаталитические свойства.
В течение достаточно долгого времени международная группа ученых исследовала наночастицы диоксида титана (TiO2), пытаясь найти эффективное средство очистки воды и воздуха от органических загрязнителей. В своей новой работе ученые создали нанобиоэлектрод, состоящий из оксида железа, покрытого особым белком, выделенным из сине-зеленых водорослей. «Гибридный» электрод расщепляет воду в два раза эффективнее, чем электрод, состоящий только из оксида железа.
Оксид железа, в частности alpha-Fe2O3, является перспективным материалом для электродов PEC. Оксид железа чувствителен к видимому диапазону световых волн, а значит использует солнечный свет более эффективно, чем фотокатализаторы на основе диоксида титана, которые более чувствительны к ультрафиолету. К тому же, оксид железа намного более распространен и дешев.
Вторым ключевым элементом электрода нового эффективного реактора для расщепления воды является белок фикоцианин. Это основной светособирающий компонент сине-зеленых водорослей. Совместив тонкую пленку наночастиц оксида железа с белком, ученым удалось в два раза повысить эффективность поглощения фотонов и увеличить выход полезного водорода в процессе расщепления воды.
Мы в телеграм:
Рост стоимости бензина на АЗС превышает инфляцию 9-ю неделю подряд
С начала 2024г по 30 сентября он составил 7,7% при…
Рост потребления нефти в мире в этом году составит 1,8 млн б/с
Отметили на заседании мониторингового комитета ОПЕК+.
Запасы нефти в США за неделю увеличились на 3,9 млн баррелей
До 416,9 млн баррелей.
РФ, Ирак и Казахстан достигли полного исполнения договоренностей ОПЕК+ в сентябре
Говорится в заявлении, размещенном на сайте ОПЕК.
ОПЕК+ могут скорректировать график компенсации перепроизводства нефти
Среди стран, которые недосокращали добычу нефти в соответствии со всеми…
«Сахалинская энергия» сохраняет планы по строительству 3-й линии завода СПГ
Экспертизу проекту придется проходить заново, но уже с российскими технологическими…