.jpg)
Шведские ученые из Технологического университета Чалмерса совершили прорыв в области устойчивого производства водорода, разработав метод, который не требует использования редкой и дорогой платины. Они продемонстрировали, как можно эффективно и с низкими затратами получать водород, используя солнечный свет, воду и наночастицы электропроводящего пластика.
Процесс основан на применении крошечных частиц специального проводящего пластика. При погружении в воду эти сопряженные полимеры взаимодействуют с солнечным светом и со своим окружением, запуская реакцию фотокатализа, в результате которой выделяется водород. Ключом к успеху стала передовая разработка материалов на молекулярном уровне. Ученым удалось модифицировать полимер, сделав его лучше совместимым с водой, и сформировать из него наночастицы со специфической внутренней структурой. Эта структура с более свободно упакованными полимерными цепями значительно усиливает процесс преобразования света в водород.
Создание эффективных фотокатализаторов без платины долгое время оставалось недосягаемым в этой отрасли. Применение передового дизайна материалов к частицам проводящего пластика позволило добиться высокой эффективности, которая в некоторых случаях даже превосходит системы на основе платины, при более низкой стоимости и с учетом принципов устойчивого развития.
Отказ от платины критически важен для будущего водородной энергетики. Запасы этого металла на Земле ограничены, его добыча связана с экологическими рисками, а производство сконцентрировано лишь в нескольких странах. Поэтому крупномасштабное производство "зеленого" водорода до сих пор оставалось сложной задачей.
В лабораторном реакторе в Чалмерсе образование пузырьков водорода видно невооруженным глазом, что свидетельствует об эффективности процесса. В настоящее время для поддержания высокой скорости реакции ученые используют витамин C в качестве жертвенной молекулы-донора электронов. Однако следующей крупной целью является создание системы, работающей исключительно на солнечном свете и воде. Как отметил руководитель исследований профессор Эрган Ван, для достижения по-настоящему устойчивого солнечного производства водорода необходимо научиться одновременно расщеплять молекулы воды на водород и кислород, используя только эти два ресурса. Ученые верят, что находятся на правильном пути, и работа в этом направлении продолжается.
