Účinnost fotokatalytického štěpení vody sluneční energií je více než 9 %

 Výroba vodíkového paliva ze slunečního záření a vody, dvou z nejhojnějších přírodních zdrojů na Zemi, nabízí jednu z nejslibnějších cest k uhlíkové neutralitě. Některé přístupy k výrobě vodíku ze slunce, například fotoelektrochemické štěpení vody, často vyžadují korozivní elektrolyt, což omezuje jejich výkonnostní stabilitu a udržitelnost životního prostředí. Alternativně lze čistý vodík vyrábět přímo ze slunečního záření a vody fotokatalytickým štěpením vody. Účinnost fotokatalytického štěpení vody ze solárního zdroje na vodík ale zůstává velmi nízká. Vyvinuli jsme strategii pro dosažení vysoké účinnosti STH 9,2 % pomocí čisté vody, koncentrovaného slunečního světla a fotokatalyzátoru nitridu india gália. Úspěch této strategie vychází ze synergických účinků vývoje evoluce vodíku a kyslíku a inhibice reverzní rekombinace vodíku a kyslíku při optimální reakční teplotě (asi 70°C), které lze přímo dosáhnout sběrem dříve promarněné infračervené složky slunečního světla. Tato strategie závislá na teplotě navíc vede k účinnosti procesu asi 7 % z dostupné vody z vodovodu a mořské vody a účinnosti STH 6,2 % ve velkém fotokatalytickém systému štěpení vody s přirozenou kapacitou slunečního světla 257 wattů. Naše studie nabízí praktický přístup k efektivní výrobě vodíkového paliva z přirozeného slunečního světla a vody a překonává úzké místo účinnosti výroby solárního vodíku.
Více

Další novinky