Японские ученые изобрели реактор, способный производить энергоноситель с помощью обычной воды и света. Они построили аппарат, расщепляющий Н2О на молекулы водорода и кислорода, что дает на выходе не загрязняющее атмосферу водородное топливо.
Согласно публикации в журнале Frontiers in Science, реактор площадью 100 кв метров использует фотокаталитические элементы. «Расщепление воды фотокатализаторами с помощью солнечного света это идеальная технология по превращению солнечной энергии в химическую и ее накопления. Последние разработки в области фотокатализаторов значительно повышают шанс на успех», - сказал руководитель проекта Казунари Домен из Университета Синсю.
Под воздействием света фотокатализаторы ускоряют химическую реакцию, которая разрывает молекулы воды на составные элементы. Ученые и раньше умели расщеплять молекулы воды, но существующие «одношаговые катализаторы» требовали применения природного газа для удержания молекул водорода, что неэффективно. Новизна и революционность японского метода состоит в двухшаговом процессе: на первом этапе отделяется кислород, а на втором собираются молекулы водорода.
Авторы проекта рассказали, что сначала использовали для фотокатализаторов ультрафиолетовый свет, но потом попробовали солнечный свет, с которым реакция проходит в полтора раза быстрее.
Результаты были впечатляющими, но эффективность реакции была все еще низкой для коммерческого использования — при искусственном освещении она достигает всего 1%, а с использованием природного солнечного света 5%. Ключ к будущим разработкам в этой области - в повышении эффективности реакции.
Пока ученые ищут способ добывать водород из воды, последние исследования показывают, что земные недра содержат несметные количества этого безвредного топлива. Геохимик Джефф Эллис опубликовал недавно статью в журнале Science Advances, в которой доказывает, что в Земле есть триллионы тонн водорода. Этого объема хватило бы на удовлетворение энергетических запросов человечества на ближайшие 200 лет.
Олег Керем