Efektívny umelý list

Ilustračné foto Pixabay

Vedci z texaskej Riceovej univerzity vytvorili efektívne a lacné zariadenie, ktoré štiepi vodu na získavanie vodíkového paliva. Platforma integruje katalytické elektródy a perovskitové solárne články. Zariadenie sa zapína slnečným žiarením a vyrába elektrinu. Tá prúdi do katalyzátorov, ktoré premieňajú vodu na vodík a kyslík s účinnosťou až 6,7 %. Tento druh katalýzy nie je nový, no vedci teraz zabalili perovskitovú vrstvu a elektródy do jedného modulu. Ten po umiestnení do vody a na slnečné svetlo produkuje vodík bez ďalšieho vstupu. Perovskity sú kryštály s kubickými mriežkami, ktoré získavajú svetlo. Najúčinnejšie perovskitové solárne články dosahujú účinnosť vyššiu ako 25 %, ale materiály sú drahé a svetlo, vlhkosť a teplo na ne môžu nepriaznivo pôsobiť. Ukázalo sa však, že kľúčovou zložkou nemusí byť perovskit, ale polymér, ktorý ho zapuzdruje, chráni modul a umožňuje dlhodobé ponorenie. Vedci zjednodušili systém zapuzdrením perovskitovej vrstvy do fólie z polyméru Surlyn. V perovskitových solárnych článkoch sme nahradili drahšie komponenty, napríklad platinu, alternatívami, ako je uhlík, čo znižuje vstupnú bariéru brániacu ich komerčnému využitiu. Integrované zariadenia, ako je toto, sú sľubné, pretože vytvárajú systém, ktorý je udržateľný. Na udržanie modulu v prevádzke nie je potrebné nijaké externé napájanie, uviedol profesor materiálových vied a nanoinžinierstva Jun Lou. Nový koncept je podľa profesora Loua podobný umelému listu: Máme integrovaný modul, ktorý premieňa slnečné svetlo na elektrinu a tá riadi elektrochemickú reakciu. Využíva vodu a slnečné svetlo na získanie chemických palív.

Zo stránky Phys.org spracovala BP

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 6/2020. Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.