Metody produkcji wodoru z wody pod wpływem energii słonecznej nie są niczym nowym w dzisiejszej nauce, ale efekty tego typu eksperymentów nie napawały optymizmem. Ilość wyprodukowanego wodoru była znikoma, a energia i koszty włożone do całości procesu nieadekwatne. Jednakże naukowcy z Uniwersytetu Michigan osiągnęli zdumiewający sukces, opracowując coś o wiele bardziej efektywnego. Z wynikami ich prac możemy zapoznać się na łamach Nature.
Panel słoneczny, jaki został skonstruowany, składa się z półprzewodnika, który pełni rolę katalizatora w reakcji rozczepienia wody na tlen i wodór. W przeciwieństwie do poprzednich tego typu wynalazków, badacze znacznie zmniejszyli rozmiary urządzenia, a zwiększyli przez to ilość światła na nie padającego. Katalizator zbudowany jest z nanostruktur azotku indu i galu umieszczonych na krzemowej płytce – dowiadujemy się z informacji prasowej uczelni.
Wodór powstał prosto z wody – wystarczyło opracować specjalny katalizator
Eksperyment z półprzewodnikiem i wodą polegał na tym, że soczewkę wielkości okna ustawiono nad panelem o średnicy kilkunastu centymetrów. Półprzewodnik był pokryty warstwą wody, która pod wpływem skupionej dużej dawki promieni słonecznych bulgotała, wydobywając bąbelki gazów – tlenu i wodoru.
Okazało się, że osiągnięto wydajność reakcji rzędu 9 proc., co może nie brzmieć imponująco, ale jest to wartość 10 razy większa od dawniej osiąganych w takich reakcjach. Ponadto półprzewodnik jest w stanie wytrzymać skoncentrowany strumień światła równoważny mocy 160 słońc.
Reakcja jest niemal identycznym procesem do fotosyntezy, ale tutaj zachodzi ona w sposób sztucznie prowokowany. Jeśli naukowcy opracują, jak można zwiększyć jeszcze wydajność reakcji oraz przetwarzać w możliwie najtańszy sposób otrzymywany pierwiastek w paliwo, otrzymamy znakomitą metodę do bardzo taniej i czystej produkcji zielonego wodoru. Jak dotąd główną technologią produkcji paliwa wodorowego jest jego ekstrakcja z paliw kopalnych, co nie jest najbardziej ekologicznym i niepozostawiającym śladu na środowisku sposobem na jego wytwarzanie.
