این ابزار جدید با بازدهی بی‌سابقه از نور خورشید هیدروژن می‌سازد

ثبت بازخورد

• دیجیاتو
• علمی
• میان رشته ای

علمی این ابزار جدید با بازدهی بی‌سابقه از نور خورشید هیدروژن می‌سازد

دانشمندان با ترکیب نیمه‌هادی‌های پروسکایت هالید با الکتروکاتالیست‌ها دستگاهی برای استخراج هیدروژن از انرژی خورشیدی با بازدهی بالا ساخته‌اند.

نوشته شده توسط رضا زارع‌پور | ۳۰ تیر ۱۴۰۲ | ۱۷:۰۰

در دیجیاتو ثبت‌نام کنید

جهت بهره‌مندی و دسترسی به امکانات ویژه و بخش‌های مختلف در دیجیاتو عضو ویژه دیجیاتو شوید.

عضویت در دیجیاتو

تازه‌های تکنولوژی

• سگ رباتیک Go2 با پشتیبانی از هوش مصنوعی GPT حالا می‌تواند حرف بزند [تماشا کنید] ۲ ساعت قبل
• مقام ارشد سایبری کانادا: از هوش مصنوعی برای هک و انتشار اطلاعات نادرست استفاده می‌شود ۳ ساعت قبل
• «کوین میتنیک»، هکر مشهور آمریکایی در سن ۵۹ سالگی درگذشت ۴ ساعت قبل
• OpenAI از ترس نقض حریم خصوصی ظاهراً قابلیت‌های تصویری GPT-4 را عرضه نکرده است ۵ ساعت قبل
• ChatGPT با این ویژگی جدید می‌تواند کاربران را به یاد بیاورد ۸ ساعت قبل

مهندسان دانشگاه رایس توانسته‌اند با نرخی رکوردشکن از انرژی خورشیدی هیدروژن بسازند. آن‌ها دستگاهی بادوام و ارزان ساخته‌اند که با ترکیب نسل آینده نیمه‌هادی‌های پروسکایت هالید (halide perovskite) با الکتروکاتالیست‌ها به استخراج هیدروژن می‌پردازد.

این تکنولوژی جدید جهشی مهم به جلو در انقلاب هیدروژن است. این دستگاه می‌تواند به‌عنوان پلتفرمی برای واکنش‌های شیمیایی گسترده برای تبدیل مواد اولیه به سوخت با استفاده از برق خورشیدی عمل کند.

آدیتیا موهایت (Aditya Mohite)، آستین فر (Austin Fehr) و همکارانشان دستگاه خود را با استفاده از یک مانع مقاوم دربرابر خوردگی ساخته‌اند که نیمه‌هادی را از آب جدا می‌کند، بدون آن که مانع انتقال الکترون‌ها شود.

طبق مقاله‌ای که در ژورنال Nature Communications منتشر شده است، این دستگاه بازده رکوردشکن ۲۰٫۸٪ تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن را ثبت کرده است.

این دستگاه به‌عنوان یک سلول فوتوالکتروشیمیایی شناخته می‌شود، زیرا نور را جذب، آن را به الکتریسیته تبدیل و از این انرژی برای ایجاد یک واکنش شیمیایی استفاده می‌کند. تمام این‌ها در یک دستگاه واحد اتفاق می‌افتند.

«مانع» استخراج هیدروژن

چالش اصلی ساخت این دستگاه این بود که پروسکایت‌های هالید در آب بسیار ناپایدار هستند و پوشش‌های عایق نیمه‌هادی‌ها عملکرد آن‌ها را مختل می‌کردند یا به آن‌ها آسیب می‌رساندند.

پژوهشگران به‌مدت دو سال به امتحان مواد و تکنیک‌های مختلف پرداختند تا این که پس از شکست‌های بسیار به یک راه‌حل برنده رسیدند.

فر می‌گوید «بینش کلیدی ما این بود که شما به دو لایه مانع نیاز دارید، یکی برای مسدود کردن آب و دیگری برای ایجاد ارتباط الکتریکی خوب میان لایه‌های پروسکایت و لایه محافظ. نتایج ما بالاترین برای سلول‌های فوتوالکتروشیمایی بدون تمرکز خورشیدی و بهترین برای آن‌هایی است که از نیمه‌هادی‌های پروسکایت هالید استفاده می‌کنند.»

این حوزه پیش از این میزبان نیمه‌هادی‌های بسیار گران بود. اما حالا این فرصت وجود دارد که برای اولین بار چنین دستگاهی بتواند در مقیاس تجاری استفاده شود. پژوهشگران نشان داده‌اند که مانع آن‌ها برای واکنش‌های گوناگون با نیمه‌هادی‌های متفاوت کاربرد دارد.

آن‌ها امیدوارند با چنین سیستم‌هایی بتوانند از مواد اولیه فراوان روی زمین و تنها انرژی خورشیدی به واکنش‌های سوخت‌ساز برسند. استخراج هیدروژن به‌طور اقتصادی می‌تواند تحولی بزرگ در دنیای انسان‌ها باشد که الان سوخت‌های فسیلی و انرژی خورشیدی در آن غالب هستند.

انرژی خورشیدی هیدروژن

مقالات و اخبار مرتبط

• عربستان ۷۵۰ هزار پنل خورشیدی را برای تأمین ۱۰۰ درصدی نیاز برق پروژه دریای سرخ نصب کرد
• محققان ژاپنی راهی ساده و مقرون‌به‌صرفه برای ذخیره هیدروژن پیدا کردند
• دستاورد محققان به رهبری دانشمند ایرانی؛ اولین انتقال بی‌سیم انرژی خورشیدی از فضا به زمین
• برای اولین‌بار در جهان: تولید برق با قرادادن پنل‌های خورشیدی بین ریل‌های قطار
• امارات با افتتاح بزرگ‌ترین دیتاسنتر خورشیدی جهان، رکورد گینس را شکست

دیدگاه‌ها و نظرات خود را بنویسید

مطالب پیشنهادی

پیشنهادهای دیجیاتو

• اینترنت ایران از نقطه بدون بازگشت «V1» عبور کرده است
• مدیرعامل شاتل: مردم‌ بیش‌تر از محدودیت‌ها تحت فشار هستند تا قیمت اینترنت
• شرایط فروش مدیران خودرو؛ قیمت جدید محصولات مدیران خودرو برای سال ۱۴۰۲ اعلام شد
• بررسی گلکسی اس ۲۳ و گلکسی اس ۲۳ پلاس؛ بهتر از اولترا؟

ورود به حساب کاربری

ساخت حساب کاربری

فراموشی رمز عبور