Коммерческое извлечение водорода из воды для нужд энергетики стало на шаг ближе

Коммерческое извлечение водорода из воды для нужд энергетики стало на шаг ближе

Американские учёные разработали сразу два способа увязки в единую систему солнечных батарей, дающих энергию для реакции разделения воды на водород и кислород, и катализатора такой реакции.

Электролиз воды можно провести с энергетической пользой. (Фото Lester V. Bergman / Corbis.)

Идея получения дешёвого устройства для электролиза воды с последующим использованием водорода как источника энергии посетила профессора Массачусетского технологического института (MIT) Даниэля Носеру три года назад. С тех пор он и его коллеги плотно работали над технологией, добиваясь возможности её практического применения.

Последней на сегодня вехой стало создание устройства, объединившего стандартные кремниевые фотоэлементы и катализатор на основе фосфата кобальта. Будучи погружённым в воду, оно под действием солнечного света заставляет выходить на поверхность пузырьки кислорода. Основная трудность этого этапа заключалась в защите поверхности солнечной батареи от агрессивной химической среды — воды с катализатором.

Один из подходов предполагает напыление слоя кобальта на фотоэлемент, после чего его погружают в фосфатный раствор. При посредничестве электрического тока на батарее образуется слой, который защищает кремний от разрушения и одновременно предотвращает образование диоксида кремния (этот диэлектрик может блокировать работу прибора).

Другой вариант также предусматривает получение защитного покрытия, но из раствора оксидов индия и олова (ITO).

В обоих случаях, правда, пришлось использовать дополнительные источники энергии: единичной фотоэлектрической батареи не хватило для поддержки реакции. Ещё одной трудностью является разработка дополнительного катализатора, с помощью которого из воды будет выделяться водород, причём в виде молекул, а не атомов.

Г-н Носера, сотрудничавший с обеими группами специалистов (их работы опубликованы в журналах Energy & Environmental Science и Proceedings of the National Academy of Sciences), говорит, что в перспективе должна получиться простая установка в виде контейнера с двумя отдельными ёмкостями для воды. К разделительной перегородке прикрепят солнечную батарею с катализаторами по обеим её сторонам, которые в присутствии электричества будут способствовать выходу пузырьков кислорода из одной ёмкости и водорода — из другой.

Хотя до полноценного работающего прибора ещё далеко, профессор Носера и основанная им компания SunCatalytix уже заручились финансовой поддержкой индийского промышленного монстра Tata Group и агентства по инновациям американского Минэнерго APRA-E.

Подготовлено по материалам MIT News.

  • Дата публикации: 15.06.2011
  • 281

Чтобы оставить комментарий или выставить рейтинг, нужно Войти или Зарегистрироваться