Zbieranie energii słonecznej może być bardziej wydajne dzięki Moist Gold Balls

Kolczaste, nanoskalowe złote kule, podobne kształtem do kolcobrzuchu - i zasilane jedynie przez światło słoneczne - z powodzeniem rozdzieliły wodę na tlen i wodór potrzebne do ogniw paliwowych. Nowa technologia może, jeśli jest skalowalna, doprowadzić do metod pozyskiwania energii słonecznej, które byłyby łatwiejsze do przechowywania w późniejszym czasie, pozwalając na zaspokojenie wahań zapotrzebowania na energię, które dotychczas nękały technologie energii odnawialnej, takie jak energia słoneczna i wiatrowa.

Maleńkie złote kulki są pokryte ultra-cienką warstwą tlenku tytanu, który działa jak katalizator na cząsteczki wody. Po pierwsze, podczerwień i widzialne światło słoneczne są zamieniane na złoto przez złoto, a następnie te wysoko skoncentrowane elektrony są dostarczane do warstwy tytanu, aby rozdzielić wodę na wodór i tlen. Przed tą metodą proces można było wykonać tylko za pomocą światła ultrafioletowego działającego na większe, niewydajne katalizatory tytanowe i złote.

„Aby wygenerować to światło UV, a następnie wystawić je na działanie katalizatora, jest to kosztowne”, mówi Laura Fabris, inżynier inżynierii materiałowej z Rutgers University w New Brunswick Odwrotność. „Z drugiej strony, jeśli chcesz go oświetlić światłem słonecznym, to jest po prostu nieefektywne - to tylko 5 procent światła słonecznego”.

Badania Fabrisa, opublikowane dzisiaj w czasopiśmie Chem rozwiązuje ten problem, projektując specjalnie kształt lub morfologię nanocząstek złota pokrytych tytanem, aby uzyskać szerszy zakres długości fal w świetle słonecznym.

„Jeśli rozszerzysz zasięg na podczerwień lub nawet na części widma widzialnego, ulepszając morfologię, uzyskasz bardziej wydajny i tani proces, który ma mniejszy wpływ na środowisko” - mówi.

Cząstki musiały być kolczaste z dwóch powodów. Po pierwsze, ponieważ kolce służyły jako dobre anteny dla promieniowania bliskiej podczerwieni, które jest szeroką częścią widma słonecznego. Innym powodem, wyjaśniła, jest to, że kolce umożliwiły naukowcom skierowanie dużej ilości elektronów w kierunku ich spiczastych końcówek, co ułatwiło elektronom migrację do tytanu.

Fabris mówi, że ona i jej zespół już przetestowali je na dużym poziomie partii. Wyobraź sobie coś w rodzaju kadzi tych złotych nanosfer stale mieszanych w wodzie, tak że każda część ich powierzchni często styka się z cząsteczkami wody i promieniami słońca.

Ale testują też dla nich więcej kształtów, w nadziei znalezienia takich, które pochłaniają jeszcze więcej widma promieniowania słonecznego.

„Mamy inny kształt cząstki”, według Fabrisa, „który ma tylko sześć lub siedem końcówek i możemy dostroić długość tych końcówek od 70 do 100 nanometrów, co jest świetne”.

„Zasadniczo można stworzyć materiał, który pochłania całe światło słoneczne”.

Materiał, który się wchłania wszystko światło słoneczne byłoby o wiele bardziej wydajne niż obecnie, które może pochłonąć tylko 5% składające się z części UV widma - a nawet, naprawdę, te nowe nanosfery złota, które mogą pochłonąć światło z 55% światło słoneczne, które obejmuje widmo w podczerwieni, a pozostałe 43 procent to światło widzialne. Dokument zespołu dzisiaj Chem donosi, że nastąpił 7-krotny wzrost produkcji hyklogenu w porównaniu ze starszym katalizatorem tylko UV. Krótko mówiąc, te małe złote kulki mogą naprawdę sprawić, że sprawy będą się toczyć w kierunku bezpieczniejszej przyszłości energetycznej. (Wybacz mi.)

Więc: Proszę rozważyć darowanie złota Laurie Fabris. Dziękuję Ci.