Используя солнечную энергию, устройство Кембриджского университета может работать в любом открытом водоеме без электричества.
Плавающее устройство испытывается на реке Кем, Кембридж. Фото: Вирджил Андрей.
Вдохновленная фотосинтезом, группа учёных из Кембриджского университета разработала устройство на солнечной энергии, способное одновременно производить водородное топливо и чистую воду из морской или загрязнённой воды, сообщило издание New Atlas 14 ноября. Поскольку устройство может работать в любой открытой воде и не требует внешнего источника питания, его можно устанавливать в отдалённых районах или местах с ограниченными ресурсами. Новое исследование опубликовано в журнале Nature Water.
Фотокаталитическое расщепление воды преобразует солнечный свет непосредственно в водород, но, как правило, для строительства установки требуются очищенная вода и земля, а также генерируется отходящее тепло. Фотокаталитическое устройство, разработанное кембриджской командой, может использовать любую неочищенную воду, что делает его более экологичным решением.
Они поместили фотокаталитический материал, поглощающий ультрафиолетовое излучение, на наноструктурированную углеродную сетку, поглощающую инфракрасное излучение, создавая пар, который фотокаталитический материал использует для производства водорода. Пористая углеродная сетка, отталкивающая воду, помогает фотокаталитическому материалу плавать и отделяться от воды, предотвращая влияние загрязняющих веществ на его работу. Кроме того, такая структура позволяет устройству более эффективно собирать солнечную энергию.
Команда использовала слой поглотителей ультрафиолетового света на поверхности плавающего устройства для получения водорода путём расщепления воды. Оставшийся свет солнечного спектра передаётся на дно устройства, где он испаряет воду. Этот процесс имитирует транспирацию — процесс, при котором вода проходит через растение и испаряется из таких его частей, как листья, стебли и цветы.
Учёные протестировали устройство в различных источниках воды, включая реку Кем в центре Кембриджа и мутные сточные воды предприятий бумажной промышленности. В искусственной морской воде устройство сохраняло 80% своей первоначальной эффективности через 154 часа. Команда заявила, что, поскольку фотокаталитический материал отделён от загрязняющих веществ в воде и остаётся относительно сухим, устройство может оставаться стабильным во время работы.
Тху Тао (согласно Новому Атласу )
Ссылка на источник
Комментарий (0)