2012'nin sonunda, Kevin Sivula'nın Lozan'daki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü'nden (EPFL) araştırmacı ekibi, güneş enerjisi, su ve pastan hidrojen üretmek için bir teknik geliştirdi. 2013 yazında, EPFL Fotonik ve Arayüzler Laboratuvarı direktörü Michael Grätzel'in araştırmacı ekibi, Technion'dan (İsrail Teknoloji Enstitüsü) bir araştırmacı ekibi ile işbirliği içinde, Kevin Sivula ve ekibi tarafından geliştirilen protokole göre verimli hidrojen üretimine izin veren optimum demir oksit nanoyapıları. Bu iki keşif bir araya geldiğinde, yenilenebilir enerjilerin depolanması için hem ekonomik hem de ekolojik bir çözüm olabilir. Nitekim, yenilenebilir enerjilerin gelişmesiyle birlikte, enerjiyi depolamak ve talep üzerine kullanılabilir hale getirmek için araçlar bulmak gerekli hale geliyor.
Güneş enerjisini hidrojene dönüştürme fikri yeni değil: Araştırmacılar üzerinde 40 yıldan fazla bir süredir çalışıyorlar ve EPFL, 90'larda Michael Grätzel'in çalışmasıyla bu sese dahil oldu. ayrıca tüm kariyeri boyunca 2013 Marcel Benoist Ödülü'nü aldı. İkincisi, Cenevre Üniversitesi'nden bir meslektaşı ile işbirliği yaparak, doğrudan sudan hidrojen üretebilen "fotoelektrokimyasal hücre" (PEC) olarak bilinen bir güneş pili icat etti. Teorik olarak, PEC hücresinin modeli çok ilginç. Amerikalı araştırmacılar da onu kullandılar ve% 12,6 gibi dikkate değer bir verim elde ettiler. Bununla birlikte, bu teknolojinin kullanımı maliyeti ile sınırlıdır: 10 cm2'lik yüzeyin üretimi 10.000 dolara mal olur (veya yaklaşık 7 Euro).
Kevin Sivula'nın ekibi bu nedenle, yalnızca ucuz malzeme ve teknikler kullanarak ekonomik olarak uygun bir teknoloji geliştirmek için yola çıktı. Hala deneysel olan önerilen cihaz Nature Photonics dergisinde yayınlandı. Güneş enerjisinden, sudan ve demir oksitlerden hidrojen üretir. pas, elektrotlara uygulanır. En pahalı malzeme cam levhadır. Bu teknik, umut verici olmasına rağmen, test edilen prototipe bağlı olarak yalnızca% 1,4 ile 3,6 arasında değişen düşük bir verim sundu. Ayrıca, transmisyon elektron mikroskobu (TEM) tekniklerini kullanarak, İsviçre ve İsrail'deki araştırmacılar, elektronların akışını, demir oksit parçacıkları tarafından oluşturulan nanoyapılardan doğru bir şekilde karakterize etmeye çalıştılar. elektrotlara uygulanırlar. Bilim adamları, üretim yöntemi şu anda ustalaşmış olan bu elektrotların birkaçını karşılaştırarak, en uygun yapıyı belirlemeyi başardılar. Bu çalışma Nature Materials dergisindeki bir yayının konusudur.
Geleneksel bir fotovoltaik hücreyi bir elektrolizöre bağlayan mevcut sistemler, en iyi ihtimalle 15 Euro / kg'a eşit bir maliyet fiyatıyla hidrojen üretir. Keşifleri sayesinde, EPFL araştırmacıları 5 avro / kg'a eşit bir maliyet fiyatı için bir çözüm önermeyi umuyorlar. Şu anda, elektrotların büyük ölçekli üretimine izin veren endüstriyel bir sürecin geliştirilmesi üzerinde çalışıyorlar.
Kaynak: bulletins-electroniques.com/actualites/74128.htm