Земля. Хроники Жизни.
Главная | Регистрация | Вход
 
Вторник, 30.05.2017, 12:09
Приветствую Вас Гость |Личные сообщения() ·| PDA | RSS
Меню сайта
Форма входа
Логин:
Пароль:
Категории раздела
Аномалии [2911]
Атмосфера [1232]
Археология [3833]
Авторские статьи [486]
Вулканы [2794]
Война [1012]
Гипотезы [5861]
Другое [6370]
Животные [2045]
Землетрясения [4005]
Засуха [339]
Избранное [268]
Климат [3016]
Космос [8792]
Карстовые провалы [441]
Круги на полях [464]
Медицина и здоровье [1517]
Наука [9093]
НЛО [4064]
Наводнения [2814]
Океан [676]
Оползни [539]
Пожары [710]
Прогноз [1155]
Политические факторы [3527]
Предсказания и пророчества [672]
Радиация [610]
Солнце [1801]
Стихия [2822]
Сверхъестественное [1555]
Технологии [4933]
Тайны истории [4339]
Ураганы [2509]
Факторы и аварии [7800]
Хочу все знать [26]
Этот безумный мир [1366]
Экология [1231]
Эпидемии [935]
Эксклюзив [301]
Разговоры у камина
Статистика

Онлайн всего: 242
Пользователей: 231
Новых: 11
Arwis, limon-1661i1, uhastiki, Вертузия, realview, Almor, Nurlan, tera, Ashven, Darking, Реабилитант
Главная » 2013 » Июль » 31 » Совершён прорыв в производстве солнечного водорода
14:59
Совершён прорыв в производстве солнечного водорода

Команда инженеров из Берлинского центра материалов и энергии имени Гельмгольца (HZB) и Делфтского технического университета (Technische Universiteit Delft) разработали новую методику производства так называемого солнечного водорода.

Инженеры создали простое и элегантное устройство, способное разделять молекулы воды на водород и кислород, используя при этом только энергию нашего светила. Эта технология получила название искусственного фотосинтеза, и с её помощью можно хранить энергию солнца в виде водорода. Затем водород можно использовать либо напрямую, либо в форме метана, или же с его помощью можно генерировать электричество в топливном элементе.

Они использовали обычный солнечный фотоэлемент и металлоксидный анод и в ходе эксперимента получили около пяти процентов солнечной энергии, конвертированной в химическую — в виде водорода.

Созданный голландцами солнечный элемент гораздо проще, чем трёхкомпонентные соединения на основе аморфного кремния или же дорогостоящие полупроводники группы III-V, которые обычно используются в этой области.

Анод был создан из ванадата висмута (BiVO4) с добавлением небольшого количества атомов вольфрама. Его распылили на кусок проводящего стекла и покрыли сверху фосфатом кобальта, который исполняет роль катализатора.

Схема работы нового изобретения голландских инженеров (иллюстрация TU Delft).

"Мы соединили лучшее из двух миров: взяли химически стабильный недорогой металлоксид и добавили тонкую плёнку фотоэлемента на кремниевой основе. В результате мы получили бюджетное высокоэффективное устройство для производства солнечного топлива", — с восторгом рассказывает о результате своих трудов глава Института солнечного топлива при Берлинском центре материалов и энергии Рул ван де Крол (Roel van de Krol).

Слой оксида металла — единственная часть фотоэлемента, которая контактирует с водой и выступает в качестве анода при производстве водорода. Также он служит для предотвращения коррозии (появления ржавчины) на чувствительном кремниевом элементе. В ходе исследования учёные оптимизировали процессы поглощения света, отделения зарядов и распада молекул воды.

К тому же, в ходе изготовления конструкции они смогли решить одну важную проблему: благодаря тому что они использовали недорогой катализатор — фосфат кобальта — процесс формирования кислорода на фотоаноде удалось значительно ускорить.

Самой трудной задачей было отделение электрических зарядов из ванадиево-висмутовой плёнки. Металлоксиды могут быть дешёвыми и стабильными, но носители заряда имеют тенденцию к быстрой реорганизации. В таком случае расщеплять молекулы воды уже было бы невозможно. Эту проблему удалось решить добавлением небольшого количества атомов вольфрама в плёнку из ванадата висмута.

"Важно было распределить эти атомы особым образом, так чтобы они создали электрическое поле, предотвращающее процесс реорганизации носителей заряда", — поясняет ван де Крол в пресс-релизе.

Ведущий автор исследования ван де Крол за работой (фото TU Delft).

Для этого учёные взяли раствор из соединений вольфрама и ванадата висмута и распылили его на нагретую пластину из проводящего стекла, после чего часть раствора испарилась. Учёные опробовали распыление растворов с разными концентрациями вольфрама до тех пор, пока не получилась высокоэффективная металлоксидная плёнка толщиной в 300 нанометров.

"В теории эффективность конвертации солнечной энергии в химическую может составлять до 9% при условии использования анода из ванадата висмута", — говорит ван де Крол. Голландские учёные же получили результат 5%, а благодаря своим усовершенствованиям они надеются довести эффективность преобразователя до 10%.

"Честно говоря, мы пока не поняли, почему именно ванадат висмута работает лучше других металлоксидов. Мы обнаружили, что около 80% падающих на поверхность фотонов вносят свой вклад в получаемый электрический заряд. Это неожиданно высокий результат, который делает наше изобретение рекордсменом среди металлоксидов в этой области", — говорит ван де Крол.

На следующем этапе работы инженеры планируют создать солнечный фотоэлемент-анод площадью в несколько квадратных метров, способный запасти достаточное количество водорода для демонстрации.

Учёные уже подсчитали, что "производительность" солнца в Германии равна приблизительно 600 ваттам на квадратный метр. Это означает, что 100 квадратных километров этой системы теоретически способны запасать около трёх киловатт-часов энергии в виде водорода всего за один час при солнечной погоде. Запасы энергии могут быть использованы ночью или же в пасмурные дни.

Подробно о проведённой работе голландцев рассказывает статья, опубликованная в журнале Nature Communications.

Категория: Технологии | Просмотров: 1453 | Добавил: СМЕРШ | Рейтинг: 0.0/| Оценить |Источник:http://www.vesti.ru
Всего комментариев: 3
0
1  
А эти все еще пилят бабки на окислах висмута. biggrin biggrin biggrin
Если память не изменяет, дружок лет так 30 -ть назад кандидатский защищал по пиренам, Аккумулятивно запасающим солнечную энергию.

0
2  
нам, рабам, не положено!!!
наше дело пахать и отстегивать
(с иронией конечно)

0
3  
Это означает, что 100 квадратных километров этой системы теоретически способны запасать около трёх киловатт-часов энергии в виде водорода всего за один час при солнечной погоде - это кпд примерно 0,03% - охренеть , а потоп его надо еще и спалить при максимальном кпд 40% . Да источник еще тот , ГОЛАНДЦЫ !

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск по сайту
Мониторинг
Сейсмическая активность
Солнечная активность
Фазы луны
3D Планета Земля
Солнечная система
Космическая погода
Веб камеры мира
Системы мониторинга
Ионосферная активность
Вспышки на Солнце
Мониторинг вулканов
ТОП Новостей
Кто убивает ведущих уфологов России
Инопланетяне опять заправляются от Солнца
Нил Бломкамп анонсировал фильм про захват Земли ре...
Ураган разрушил пирамиду в Подмосковье
Зачем инопланетяне прилетают на Землю?
Календарь
Архив записей
Новое на форуме

1. Погодные аномалии - Земля болеет!

(2350)

2. МУРАВЕЙНИК

(5261)

3. Черный юмор — Добро пожаловать отсюда

(508)

4. ВСЁ.., ЧТО В МИРЕ.., ИНТЕРЕСНО..!!! часть №2

(2180)

5. Я просто оставлю здесь .

(209)

Последние комментарии
Активность Солнца

При использовании материалов Земля - Хроники Жизни гиперссылка на сайт earth-chronicles.ru обязательна.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования