ST x DJ Pill One #Q2ZA
Indholdsfortegnelse:
- Fotoelektrokemiske celler er videnskabens vand og lysbøjning
- Hvordan elektroner præsenterer en elegant løsning
På et felt, der i det væsentlige er vandbøjning, opfylder vedvarende energi, har forskere succesfuldt udnyttet fotosyntese til at splitte vand for at producere brint. Splitting H2O på molekylær niveau er noget forskere har lavet i over 200 år og kunne holde den tantaliske nøgle til en emissionsfri hydrogenøkonomi - hvis den kun kunne opskaleres.
Heldigvis har vi gjort fremskridt med at reducere omkostningerne, og forskere har også været tæt på at mestre kunsten kunstig fotosyntese, men lav effektivitet holder processen fra at drømme stort, i det mindste indtil nu.
Det er ifølge en ny et papir udgivet mandag i Naturmaterialer af Lawrence Berkeley National Laboratory, der præsenterer en simpel, elegant hybridopløsning, der omgår den nuværende flaskehals for fotoelektrokemiske celler.
"Det er en gratis frokost," fortæller forsker Gideon Segev Inverse.
Relateret video
Fotoelektrokemiske celler er videnskabens vand og lysbøjning
Fotoelektrokemiske celler er normalt en stak af forskellige materialer, der absorberer lys. Hvert lag absorberer en anden bølgelængde, opbygger elektriske spændinger, som kulminerer i en spænding, der er stærk nok til at splitte vand i ilt og brint.
Dette lyder naturligvis som en god brug af sollys. Men selv når silicium solceller fungerer godt, opstår der problemer, når andre materialer i stakken ikke kan matche sin ydeevne, så energi slipper.
"Du har brug for to materialer, ideelt silicium og på den anden side noget andet materiale, der ville absorbere den mere energiske del af materialet," siger Segev. "Flaskehalsen i systemet er og vil altid være det andet materiale, så forskning er for det meste at gøre det andet materiale bedre."
Hvordan elektroner præsenterer en elegant løsning
Med så meget forskning med fokus på det "andet materiale" besluttede Segev og hans team at tage et skridt tilbage og se på, hvordan de kunne gøre hele systemet bedre. Og de indså, at der er en hel anden energikilde, der venter på at blive tappet: elektroner.
"Du har dette halvledermateriale, og det optager lys. Lys kan tænkes som en partikel. Så når en foton absorberes, giver den sin energi til elektronen i sin ophidsede tilstand, "fortæller Segev. "Du kan sige, at elektronen har en bestemt tid, før den mister sin energi, den energi, fotoner gav den.
Tidligere forskning lod simpelthen cellerne varme op og lade energien forsvinde. Segevs hold gav bogstaveligt talt elektronens energi en stikkontakt. Mens de fleste vandskærende enheder normalt har to sider, en til at producere solbrændstoffer og den anden til at frigive strømmen, har denne nye prototype to udtag i ryggen, en til solbrændstofgenerering og en til elektrisk kraft. To typer energi, en celle.
Prototypen - som tog 19 irriterende iterationer i løbet af et år at skabe - har dramatisk potentiale for effektiviteten af solenergi til brint brændstof fra den nuværende sats, 6,8 procent. Med de ideelle materialer beregnede gruppen en potentiel stigning til 20,2 procent, tredobling af frekvensen af konventionelle solcellebrintceller.
Pludselig virker fremtidens solbrintstoftanker ikke håbløse, selvom der kræves yderligere forskning, før vi kan frembringe en hydrogenstyret utopi.
"Hvis det ville fungere effektivt og være konkurrencedygtigt, kan vi måske begynde at tale om kommercielle eller brintstationer, der drives af solen," siger Segev. "Men jeg tror, det er alt for tidligt på dette stadium, så vi er ikke på et tidspunkt, hvor vi kan tale om at gøre dette til en teknologi, folk ville se i deres liv i morgen formiddag."
Men Segev, vi kan drømme.
Korrektion: En tidligere version af historien fejlagtigt udskrives, at prototypen opnåede tredobbelt effektivitet, mens dette forbliver en beregning. Historien er blevet opdateret med yderligere kommentar fra studiens forfatter.
Mænd med dårlige kostvaner producerer usunde børn
Sund er stort set den vigtigste kvalitet en person ønsker for deres ufødte afkom. I 2014 fastslog en undersøgelse fra London School of Hygiene and Tropical Medicine, at en kvindes ernæring og vægt på tidspunktet for befrugtningen påvirker hendes fremtidige barns DNA. To seneste undersøgelser viser, at det samme gælder for dudes. Mænd w ...
Udvinding af brintbrændstof fra vand har lige fået en hel masse billigere
Det blev lige meget billigere at udvinde brint fra vand, hvilket gør det til en kæmpe for den næste store vedvarende brændstofkilde. Forskere ved Stanford har netop annonceret, at de har udviklet en vandkværn, der kontinuerligt kan producere brint og ilt mere billigt og effektivt end nogensinde før. Selvom vi ...
Denne nye drone kan bruges til mad, brændstof og skærm
POUNCER, der bærer medicin eller mad i sine vinger, er bygget med en ramme, der kan opdeles i materialer, som kan brændes til brændstof eller anvendes i husly.