Новий пристрій штучного фотосинтезу працює в 10 разів ефективніше аналогів

13.01.2023, 13:45 interesno.net.ua

Природа отримує енергію для життя від сонячного світла, створюючи з неї їжу та паливо. Все, що їй для цього потрібно — це вода, фотони і двоокис вуглецю, які перетворюються в кисень і цукру. Перший хімічний етап фотосинтезу відбувається в хлорофілі, зеленому пігменті рослин — молекули води розщеплюються на кисень, який потрапляє в повітря, і позитивно заряджені іони водню, які живлять решту процесу і накопичуються у вигляді вуглеводів. У новій технології використовується концентроване світло сонця — у більшості пристроїв штучного фотосинтезу така опція відсутня, тому що високоінтенсивне світло і високі температури руйнують їх. Але напівпровідник з наноструктур нітриду Індію-галію, вирощених на кремнієвій поверхні, не тільки витримує сонячне світло і тепло, але і з часом підвищує ефективність вироблення водню, пише New Atlas. Тоді як інші системи не люблять тепло, ця залежить від нього. Напівпровідник поглинає високочастотні хвилі світла, які живлять процес розщеплення води. Він знаходиться в камері з проточною водою. Низькочастотний інфрачервоний світло застосовується для нагрівання камери до 70 ° C, що прискорює реакцію і пригнічує тенденцію молекул водню і кисню до рекомбінації в молекули води. У лабораторних умовах при використанні очищеної води пристрій досягло ефективності 9%. З водопровідною та морською водою — 7%. У польових умовах продуктивність склала 6,2%. Це менше, ніж у багатьох дослідних зразків, але дешевше, тому що в конструкції не використовуються фотоелементи, що запускають реакцію електролізу води.

Читати повністю…