انتهای پیام
گرمای ۱۶۰ خورشید توسط نیمه‌رسانای خودترمیم‌شونده
این پتانسیل کاهش قابل توجهی در مورد تولید هیدروژن پایدار را دارد که برای بسیاری از فرآیندهای شیمیایی مورد نیاز است و می‌تواند به عنوان یک منبع در سوخت‌های سوخت‌های پایدار ساخته شده با کربن دی اکسید بازیافت مورد استفاده قرار گیرد.
نانوساختارهای گالیوم ایندیم نیترید روی یک سطح سیلیکونی برای تشکیل کاتالیزور رشد داده شد. نور توسط نیمه هادی جذب می‌شود و به الکترون‌ها و حفره‌های آزاد تبدیل می‌شوند که فضاهای بار مثبتی هستند که هنگام رها شدن الکترون‌ها توسط نور باقی می‌مانند.
شکافت آب (Water splitting) عبارتی کلی است که به همه واکنش‌های شیمیایی که منجر به تجزیه مولکول آب به دو عنصر سازنده آن می‌شود، یعنی هیدروژن می‌شود، اطلاق می‌شود.
طبق بیانیه مطبوعاتی پژوهشگران دانشگاه میشیگان، این یک پیشرفت بزرگ است، زیرا نسبت به آزمایشات قبلی شکافت آب خورشیدی کارآمدتر است.
به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، نوع جدیدی از پنل‌های خورشیدی در تبدیل آب به هیدروژن و دریافت روش روشی به نام فتوسنتز مصنوعی به ۹ درصد بازدهی دست یافته است.
کاتالیزور
وی افزود: هیدروژن تولید شده توسط فناوری ما می‌توان بسیار ارزان باشد. این نیمه هادی می‌تواند بر تحمل شدت نور بالا، در عین حال در دماهای بالا که برای تراشه‌های کامپیوتری مخرب است، زنده بماند.
در بیانیه مطبوعاتی پژوهشگران این مطالعه ادعا می‌کند که یک کاتالیزور نیمه هادی که قدرتی جادویی را می‌کند، ممکن است با استفاده از نور خورشید برای واکنش‌های شیمیایی رخ می‌دهد، مقاومت می‌کند.
اثربخشی تبدیل انرژی خورشیدی به سوخت هیدروژن در آزمایشی که دما و نور خورشید کمتری داشت، ۶.۱ درصد بود. با این حال، بازدهی سیستم در خانه ۹ درصد بود.
یک نیمه هادی یا نیمه رسانای خود ترمیم می شوند جدید قادر است نوری برابر با 160 را برای تولید هیدروژن تحمل کند و می گویند این یک پیشرفت بزرگ است، که تقریباً 10 برابر با آزمایش های قبلی شکافت آب خورشیدی است.
هیدروژن ارزان
این گروه پژوهشی قصد دارد به بهبود کارایی این فناوری ادامه دهد و هیدروژن با خلوص فوق العاده بالا تولید کند که می‌تواند مستقیماً در سلول‌های سوختی استفاده شود.
زتیان می، مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه میشیگان می‌گوید: ما استاد معتقدیم که دستگاه‌های فتوسنتز مصنوعی در نهایت، بسیار کارآمدتر از فتوسنتز طبیعی خواهند بود که مسیری را به سمت خنثی‌سازی کربن‌سازی می‌کند.
این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.
پنگ ژو نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید: ما در مقایسه با برخی از نیمه‌هادی‌ها که فقط در شدت نور کم کار می‌کنند، آنها را بیش از صدها برابر کاهش می‌دهند.
درجه حرارت روی ۷۵ درجه سانتیگراد یا ۱۶۷ درجه فارنهایت توسط یک لایه عایق مستقیم در بالای صفحه حفظ می‌شود. این دما به اندازه کافی گرم است که به پیشبرد واکنش کمک کند و در عین حال به اندازه کافی خنک است تا تاالیزر نیمه هادی به طور خودکار عمل کند.
این گروه به رهبری زتیان می، اندازه نیمه‌رسانا یا نیمه‌هادی را می‌سازد که معمولاً گران‌ترین قسمت دستگاه است، کوچک کند و یک نیمه‌هادی خودترمیم می‌شود ایجاد کرد که می‌توان برآوردی معادل ۱۶۰ خورشید را تحمل کند.
گلوله‌های فلزی در نانوذرات که قطر آنها یک به دو هزار میلی‌متر است در سراسر نانوساختارها پراکنده‌اند و از الکترون‌ها و حفره‌های موجود در محیط برای هدایت واکنش استفاده می‌کنند.
نتیجه استثنایی این محصول، ایجاد دو تحول است. اولین مورد، نور خورشید بدون آسیب رساندن به نیمه هادی مورد استفاده برای جذب آن است. تحول دوم نیز شامل شکافت آب با استفاده از انرژی بالای نور خورشید و گرم کردن واکنش با استفاده از بخش‌های پایین‌تر آن است.
گرمای بیشتر به جای تشکیل پیوندها شکافت آب، هیدروژن و آب را از هم جدا می‌کند که فرآیند شکافت را سرعت می‌بخشد. این گروه پژوهشی به دلیل این موارد، هیدروژن بیشتر تولید کند.