O nouă metodă pentru generarea de energie electrică din apa

Oamenii de știință care utilizează lumina soarelui ar putea transforma apa de mare (H2O) în peroxid de hidrogen (H2O2), care pot fi utilizate în celule de combustibil pentru a genera electricitate. Această primă metodă de producere a peroxidului de hidrogen prin cataliză fotochimice, care a demonstrat eficiență relativ ridicată, care să permită utilizarea pe scară largă a celulelor de combustie la H2O2.

„Resursa cea mai abundentă din lume, apa de mare, este utilizat pentru combustibil sub formă de peroxid de hidrogen“, - a spus Fukuzumi.

Cel mai mare avantaj de peroxid de hidrogen lichid (H2O2), este utilizat în loc de hidrogen gazos (H2), care este utilizat în prezent în cele mai multe celule de combustie, este ca lichidul de mare densitate este mult mai ușor de depozitat. De obicei, gazul de hidrogen trebuie să comprime mai întâi și, în unele cazuri, se răcește la o stare lichidă la temperaturi criogenice. Spre deosebire de această abordare, un peroxid de lichid de înaltă densitate este mult mai convenabil și mai sigur pentru a stoca și de transport.

Problema constă în faptul că până în prezent nu a fost dezvoltată o metodă eficientă de preparare a peroxidului de lichid fotocatalizator. Există modalități de a produce H2O2, fără a folosi lumina soarelui, dar au nevoie atât de multă energie încât se pierde orice simț al utilizării lor în practică.

Cercetătorii au dezvoltat o nouă celulă solară pe bază de celule fotoelectrochimică, care produce peroxid de hidrogen. Când lumina soarelui cade pe photocatalyst începe să absoarbă energia fotonilor și o folosește pentru a iniția reacția chimică (oxidarea și reducerea conținutului de apă de mare de oxigen), care produce în final peroxid de hidrogen.

După expunerea la lumină celula timp de 24 ore, concentrația de peroxid din apa de mare a fost de aproximativ 48 milimolar, depășind cu mult valorile obținute în experimentele anterioare, în apă pură, aproximativ 2 milimolar. Investigarea cauza o astfel de diferență mare, cercetatorii au descoperit ca clorul incarcate negativ in apa de mare îmbunătățește în mod semnificativ procesul de cataliză fotochimice, oferind obținerea unei concentrații mai mari de peroxid.

A se vedea, de asemenea: convertor catalitic nou permite utilizarea hidrogenului ca mediu de stocare a energiei solare și eoliene

În general, sistemul are o eficiență de conversie a energiei solare în energie electrică 0,28 la sută. producția de peroxid fotocatalitic din apa de mare are un randament de 0,55 procente, iar randamentul de celule de combustibil de aproximativ 50 procente.

În timp ce eficiența generală compară favorabil cu alte convertoare de lumina solara in electricitate, este încă semnificativ mai mică decât performanța de celule solare conventionale. Cercetatorii se asteapta ca va fi posibil să se mărească productivitatea în viitor, datorită utilizării în celula fotoelectrochimică de noi materiale. De asemenea, ei intenționează să găsească modalități de a reduce costurile de producție.

„În viitor ne propunem să dezvoltăm o metodă pentru producția la scară largă a H2O2 din apa de mare, la un cost redus - a spus Fukuzumi. - Se va înlocui metoda scumpă actuală de producere a peroxidului de hidrogen și oxigen ".