Этот материал заставляет воду выделять водород просто от солнечного света

Честно признаюсь — химия в школе меня не особо вдохновляла. Но это открытие? Оно меня реально зацепило. Думаю, поймёте почему.

Что придумали учёные

Команда из Орегонского университета создала материал, который можно назвать настоящим хитрецом. Вместо дорогого электричества или ископаемого топлива он берёт энергию буквально из света — да, того самого солнечного.

Суть проста: этот материал расщепляет воду и вытаскивает из неё водород.

Как это работает, если совсем просто

Вода — это водород и кислород, которые держатся вместе. Обычно они неразлучны. А что если разлучить их с помощью одного только солнечного света? Примерно это и делает новое изобретение.

Исследователи построили так называемую металлоорганическую каркасную структуру — крошечный пористый кристалл, который можно собирать из молекулярных «кубиков» почти как конструктор. Назвали его BVR-19.

Самое интересное: большинство похожих материалов зависят от дорогих металлов. Но BVR-19 пошёл другим путём. Он использует серосодержащие блоки, которые поглощают свет и перераспределяют электроны. Так создаются условия для выделения водорода.

«Мы поняли, почему некоторые версии этого материала работают намного лучше других, — говорит руководитель проекта Кириакос Стилиану. — Теперь у нас есть новые правила для создания более эффективных катализаторов солнечного топлива».

Почему это касается каждого

Вот где начинается самое интересное для обычного человека.

Сейчас основная часть водородного топлива производится из природного газа. Звучит абсурдно, правда? Мы пытаемся стать экологичнее, а сжигаем ископаемое топливо ради «чистого» топлива.

Альтернатива — расщепление воды электричеством — работает, но имеет смысл только если это электричество из возобновляемых источников. Иначе мы просто переносим загрязнение из одного места в другое.

Новый подход решает эту проблему. Свет используется напрямую. Никаких посредников.

Цена вопроса

Давайте поговорим о деньгах.

Водород из природного газа стоит примерно 1,5 доллара за килограмм — дёшево. А вот «зелёный» водород из возобновляемой энергии обходится в 5 долларов за килограмм. Разница огромная. Именно она тормозит массовое внедрение.

Это исследование может помочь сократить разрыв. Учёные дали коллегам чёткий план — как именно проектировать подобные материалы, чтобы они работали лучше и стоили дешевле.

Условия formation — комнатная температура

Деталь, которая меня поразила: BVR-19 собирается сам. Просто смешай компоненты в воде при комнатной температуре — и готово. Никакого экстремального нагрева, никаких сложных производственных процессов. Это огромный плюс, когда речь заходит о масштабировании технологии.

А что дальше?

Конечно, водородное топливо обещают уже давно. Мы это слышали не раз.

Но в этот раз всё иначе. Здесь не просто небольшое улучшение. Учёные открыли фундаментально новый принцип: серные связи в таких материалах разрушаются под действием света, создавая активные формы, которые запускают производство водорода. Это знание, на котором теперь смогут строить другие исследователи.

А учитывая, как стремительно растёт urgency климатического кризиса, нам нужны все доступные инструменты. Чистый водород способен помочь декарбонизировать производство стали, аммиака и транспорт — отрасли, которые обычно очень сложно «озеленить».

Так что ваш водородный автомобиль, может, и не появится в гараже завтра. Но пазлы точно складываются. Наука движется маленькими шагами — но иногда эти шаги приводят к огромным прорывам.

Источник: ScienceDaily