Ржавчине нашли применение: она может стать основой для получения зеленого водорода

Ржавчине нашли применение: она может стать основой для получения зеленого водорода

Группа ученых из Университета Бен-Гуриона считает, что нашла применение ржавчине. Оказывается на может стать совершенно стабильным, и при этом дешевым, фотоэлектродным материалом для получения с помощью света зеленого водорода. В новой предлагаемой энергетической системе будущего водород потребуется в огромных количествах. Но при этом он может производиться нейтральным способом без воздействия на окружающую среду.

 


 

 

Новый метод ученые назвали фотоэлектролизом. Они используют солнечный свет для разделения воды на водород и кислород. Роль полупроводников в таком случае играют стабильные фотоэлектроды, которые преобразуют солнечный свет в энергию на основе воды. Некоторые из оксидов металлов имеют активные поверхности катализаторов. Они способны к образованию водорода на катоде, либо к образованию кислорода на аноде.


Ученые сосредоточили свое внимание на гематите, который широко известен как ржавчина. Он стабилен в воде и отлично подходит в качестве фотоанода, имеющего каталитическую активность в отношении образующегося кислорода.

При этом они выяснили, что длина волны поглощенного света в тонких пленках гематита влияет на фотоэлектрохимические свойства. Таким образом было определено фундаментальное свойство материала, которым ранее всегда пренебрегали. Исследователь Дэвид Грейв считает, что гематит поглощает только часть света, и далее генерирует подвижные носители заряда, остальная часть генерируется через локализованные возбужденные состояния и затем теряется.

Новый метод объяснил взаимодействие света и вещества, содержащегося в гематите. Верхний предел эффективности преобразования гематитовых фотоанодов значительно ниже, чем ожидалось, и согласно новому расчету, сегодняшние фотоаноды гематита уже достаточно близко подошли к теоретически возможному максимуму. Ученые считают, что внедрение этого в новые материалы ускорит открытие и разработку идеального фотоэлектрода для солнечного расщепления воды.