Учени създадоха материал, който прави водород с помощта на слънчева светлина

Ще си призная — химията не ми беше любимият предмет в училище. Но това откритие? Това ме наистина развълнува, и мисля, че ще разберете защо.

Учени от университета в Орегон създадоха нов материал, който заобикаля обичайните правила. Вместо скъпа електроенергия или изкопаеми горива, този малък номер използва единствено светлина (здрасти, слънце!), за да раздели водата и да извлече водород.

Какво означава това на обикновен език?

Знаете, че водата се състои от водород и кислород. Обикновено те са заедно (H2O, завинаги). Но какво, ако можехме да ги разделим само със слънчева светлина? Именно това прави този нов материал.

Изследователите създадоха нещо, наречено метално-органична рамка — буквално миниатюрни порести кристали с настройваема структура, като молекулярни LEGO блокчета. Наричат го BVR-19, и той е наистина впечатляващ.

Ето какво е интересното: повечето подобни материали разчитат на скъпи метални атоми. Но BVR-19 поема различен път. Използва градивни елементи, съдържащи сяра, които поглъщат светлинна енергия и прехвърлят електрони, създавайки условия за извличане на водород от вода.

„Открихме защо някои версии на тези материали работят много по-добре от други", казва Кириакос Стилиану, ръководител на изследването. „Тези резултати дават нови правила за проектиране на по-ефективни материали за производство на слонечно гориво."

Защо трябва да ви пука?

Тук става наистина интересно.

Към момента по-голямата част от водородното гориво се произвежда чрез процес с природен газ. Доста иронично, нали? Опитваме се да станем зелени, но използваме изкопаеми горива, за да направим „чистото" си гориво.

Алтернативата — разделяне на вода с електричество — работи, но има смисъл за околната среда само ако токът идва от възобновяеми източници като вятър или слunce. Иначе просто преместваме замърсяването.

Но този нов подход? Директно слunчева светлина. Без посредници. Без изкопаеми горива. Без сложни електрически системи.

Ценовият въпрос

Нека поговорим за пари.

Към днешна дата водородът от природен газ струва около $1.50 за килограм. Това не е много. Но „зеленият" водород — произведеният от възобновяема енергия — струва около $5 за килограм. Голяма разлика. И това спира масовото навлизане.

Това изследване може да помогне за преодоляването на тази разлика. Като показват на учените нов начин за създаване на тези материали, екипът дава рецепта за поевтиняване и подобряване на катализаторите.

Чудо на стайна температура

Ето още нещо, което ме впечатли: BVR-19 се образува напълно сам. Просто смесете съставките във вода при стайна температура — и готово! Няма нужда от екстремна топлина, няма сложни производствени процеси. Това е огромна работа, когато мислим за мащабиране за реална употреба.

По-голямата картина

Знам, че водородното гориво отдавна е „бъдещето". Чували сме обещания и преди. Но това изследване е различно.

Не е просто поредната малка стъпка напред. Екипът откри цял нов принцип на дизайн — че сярните връзки в тези материали могат да се разрушат при попадане на светлина, създавайки реактивни видове, които задвижват производството на водород. Това е фундаментално ново знание, върху което други учени могат да надграждат.

А с нарастващата спешност на климатичните промени, ние се нуждаем от всеки инструмент. Чистият водород може да помогне за декарбонизиране на индустрии като производството на стомана, амоняк и транспорт — сектори, които са изключително трудни за „почистване".

Така че, докато вашата водородна кола може и да не е на пътя догодина, парчетата от пъзела определено се нареждат. Наукаът се движи на малки стъпки, но понякога тези стъпки водят до големи скокове.

Какво мислите? Явява ли се водородното гориво нашето чисто енергийно бъдеще, или има по-добри алтернативи? Споделете мислите си долу — наистина искам да чуя вашето мнение!

Източник: ScienceDaily