به نقل از «ایسنا»

رکورد جهانی تولید هیدروژن با نور خورشید شکسته شد

تاریخ انتشار: ۱۸ آذر ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۲۶۱۰۳۹

محققان فتوکاتالیست نانویی ساختند که می‌تواند با بازده بالا از اسیدفرمیک، هیدروژن تولید کند. این کار در حضور نور خورشید انجام می‌شود.

به گزارش ایسنا، زمانی که امیلیانو کورتس به دنبال استفاده از نور خورشید بود، از آینه‌های غول پیکر یا مزارع خورشیدی گسترده استفاده نکرد، بلکه برعکس، او از دنیای نانو برای رسیدن به این هدف استفاده کرد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

کورتس می‌گوید: «جایی که فوتون‌ها، ذرات پر انرژی نور خورشید، با ساختارهای اتمی برخورد می‌کنند، جایی است که تحقیقات ما آغاز می‌شود. ما در حال کار بر روی راه‌حل‌هایی برای جذب و استفاده مؤثرتر از انرژی خورشیدی هستیم.»

یافته‌های او پتانسیل بالایی دارند، زیرا سلول‌های خورشیدی و فتوکاتالیست‌های جدید را فعال می‌کنند. صنعت امید زیادی به فتوکاتالیست‌ها دارد؛ زیرا آنها می‌توانند انرژی نور را برای واکنش‌های شیمیایی در دسترس قرار دهند. اما کورتس می‌داند که یک چالش بزرگ برای استفاده از نور خورشید وجود دارد که در سلول‌های خورشیدی باید با آن مقابله کرد؛ نور خورشید رقیق به زمین می‌رسد، بنابراین انرژی در هر منطقه نسبتاً کم است. پنل‌های خورشیدی با پوشاندن مناطق وسیع این امر را جبران می‌کنند.

کورتس اما از جهتی دیگر به مشکل نزدیک می‌شود. او با تیم خود در مؤسسه نانو LMU در حال توسعه نانوساختارهای پلاسمونیک است که می‌توانند برای متمرکز کردن انرژی خورشیدی استفاده شود.

در این پروژه که نتایج آن در مجله Nature Catalysis منتشر شده است، کورتس، همراه با دکتر ماتیاس هران، در مؤسسه فریتز هابر برلین و محققانی از دانشگاه آزاد برلین و دانشگاه هامبورگ، یک ابر بلور دو بعدی را ارائه کردند که با کمک نور خورشید هیدروژن را از اسید فرمیک استخراج می‌کند.

کورتس خاطرنشان می‌کند: در واقع این ماده آنقدر برجسته است که رکورد جهانی تولید هیدروژن با استفاده از نور خورشید را دارد. این خبر خوبی برای صنعت تولید فتوکاتالیست و صنعت تولید هیدروژن است؛ زیرا آنها نقش مهمی در انتقال موفق انرژی دارند.

کورتس و هران برای ابر کریستال خود از دو فلز مختلف در مقیاس نانو استفاده کردند. هران توضیح می‌دهد: ما ابتدا ذراتی در محدوده ۱۰ تا ۲۰۰ نانومتر از فلز پلاسمونیک طلا ایجاد می‌کنیم.

در این مقیاس، پدیده خاصی در مورد فلزات پلاسمونیک رخ می‌دهد که شامل نقره، مس، آلومینیوم و منیزیم نیز می‌شود؛ نور مرئی به شدت با الکترون‌های فلز برهم‌کنش می‌کند و باعث می‌شود که آنها به صورت رزونانسی نوسان کنند. این بدان معناست که الکترون‌ها به‌طور جمعی با سرعت بسیار زیادی از یک طرف نانوذره به سمت دیگر حرکت می‌کنند و نوعی مینی آهنربا ایجاد می‌کنند. کارشناسان از آن به‌عنوان یک لحظه دوقطبی یاد می‌کنند.

کورتس توضیح می‌دهد: می‌توان این فرآیند را به‌عنوان یک ابرعدسی که انرژی را متمرکز می‌کند، در نظر گرفت. نانومواد ما این کار را انجام می‌دهند، اما در مقیاس مولکولی. این ویژگی به نانوذرات اجازه می‌دهد تا نور خورشید بیشتری را جذب کرده و آن را به الکترون‌های بسیار پر انرژی تبدیل کنند. این‌ها به نوبه خود به تحریک واکنش‌های شیمیایی کمک می‌کنند.

در واقع هات‌اسپات‌های نانویی قدرت کاتالیزوری را آزاد می‌کنند. هران می‌گوید: آرایه‌های نانوذرات طلا نور ورودی را بسیار کارآمد، با بازده بالا، متمرکز می‌کنند که اصطلاحاً «نقاط داغ» نامیده می‌شوند. از این نقاط داغ برای انجام واکنش شیمیایی استفاده می‌شود.

محققان با نرخ تولید ۱۳۹ میلی‌مول در ساعت هیدروژن از اسید فرمیک برای هر گرم کاتالیزور، در حال حاضر رکورد جهانی تولید H2 با نور خورشید را شکستند.

انتهای پیام

منبع: ایسنا

کلیدواژه: فناوري نانو هيدروژن نور خورشید معاونت علمي و فناوري رياست جمهوري ناسا فناوري نانو هيدروژن نور خورشید

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.isna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایسنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۲۶۱۰۳۹ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

عربستان به جای «داووس» میزبان مجمع جهانی اقتصاد شد

به گزارش گروه اقتصاد خبرگزاری علم و فناوری آنا، همکاری بین المللی، رشد و توسعه و انرژی سه محوری است که در نشست ویژه مجمع جهانی اقتصاد در داووس که امروز در ریاض، پایتخت عربستان سعودی و برای اولین بار در خارج از شهر داووس سوئیس افتتاح شد، مورد توجه قرار خواهد گرفت.

این مجمع با شعار «همکاری بین المللی، رشد و انرژی برای توسعه» و با حضور بیش از هزار نفر از جمله سران کشورها، مقامات ارشد و کارشناسان بین المللی از بخش‌های دولتی و خصوصی به مدت دو روز ادامه دارد. برای بحث در مورد مسائل و تحولات مختلف اقتصادی جهانی.

این نشست فرصتی برای تصمیم گیرندگان از سراسر جهان است تا زمینه‌های مشترکی برای ایجاد تأثیرات مثبت جهانی پیدا کنند.

گفتنی است، با وجود اینکه داووس سالی یک بار برگزار می‌شود اما تأثیر آن بر اقتصاد جهانی قابل توجه است، زیرا مهم‌ترین مسائل جهان را برجسته می‌کند، هدف آن یافتن راه حل برای مسائل مطرح شده و دستیابی به ثبات سیاسی و اقتصادی در جهان است.

انتهای پیام/