روشی مقرون به صرفه برای تبدیل آب به سوخت

7 سپتامبر 2022 -توسط ارین متیوز، منبع نور کانادا

(الف) پالایش Rietveld N70. دایره های سیاه نقاط داده هستند، خط قرمز مناسب است و تفاوت در زیر نشان داده شده است. Rw برای تناسب 3.16 است. موارد بالا hkl مجاز برای Ni و پایین برای NiO هستند. (ب) برازش PDF نمونه N70 با استفاده از Ni و NiO، با نیکل تقریباً در تمام شدت تناسب نقش دارد. دایره های سیاه نقاط داده هستند، خط قرمز مناسب است و تفاوت در زیر نشان داده شده است. اعتبار: انرژی کاربردی (2022). DOI: 10.1016/j.apenergy.2022.119461

یافتن منابع پایدار انرژی های تجدیدپذیر به مبارزه با تغییرات آب و هوایی کمک می کند و دسترسی مصرف کنندگان را به منابع قابل اعتماد سوخت فراهم می کند.

محققان واحد تحقیقات نانو و سیستم های مولکولی (NANOMO) در دانشگاه اولو در فنلاند، روشی مقرون به صرفه برای تبدیل آب به سوخت ایجاد کرده اند. کاتالیزور جدید مبتنی بر نیکل آنها (ماده ای که سرعت یک واکنش شیمیایی را تسریع می کند) از نور خورشید برای تقسیم آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده می کند و به آنها اجازه می دهد از هیدروژن به عنوان منبع انرژی استفاده کنند. یافته های این تیم اخیرا در Applied Energy منتشر شده است.

هاریشچاندرا سینگ، استادیار، گفت: « روش شکافت آب خورشیدی به طور مستقیم انرژی خورشیدی را به سوخت هیدروژن تبدیل می کند. از آنجایی که از یک منبع غیر کربنی تجدیدپذیر مانند خورشید استفاده می شود، هیدروژن تولید شده نیز به معنای واقعی منبع تجدیدپذیر انرژی خواهد بود.

با کمک  مرکز Brockhouse در کانادا (CLS) واقع در دانشگاه ساسکاچوان (USask)، تیم توانست موادی را که برای کاتالیزور خود استفاده می‌کردند تجزیه و تحلیل کند و به آنها اجازه داد تا بفهمند که چرا طراحی آنها تا این حد مؤثر بوده است.

گراهام کینگ، دانشمندی در مرکز بروکهاوس، می‌گوید: «این مکان به ما امکان دسترسی به پرتوهای بسیار شدید پرتوهای پرانرژی ایکس را می‌دهد که به ما امکان می‌دهد جزئیات روی سطح این مواد را ببینیم که با تکنیک‌های دیگر به سختی قابل مشاهده هستند».

فلزات گرانبها اغلب در سلول های سوختی هیدروژنی استفاده می شوند که تولید انرژی مبتنی بر هیدروژن را گران می کند. در عوض، سینگ و تیمش از نیکل استفاده کردند که به طور قابل توجهی مقرون به صرفه تر است.

سینگ سال‌هاست که از فناوری سنکروترون استفاده می‌کند و برای تحقیقاتش بر روی مواد ساختاری، ساختمانی و انرژی که می‌توانند اقتصاد دایره‌ای را پشتیبانی کنند، به امکاناتی مانند CLS متکی است.

سینگ گفت: «از آنجایی که فعل و انفعالات درون ماده در مقیاس نانو اتفاق می افتد، این تحقیق بدون سنکروترون بسیار سخت خواهد بود.