Концепция за чисто и евтино гориво от вода
Модерният еквивалент на философския камък е на ниска цена способ, който генерира екологично чисто гориво. Идеята е да се употребява слънчева сила за делене на водата на съставните ѝ атоми – О2 и водород, като действителното гориво се явява водородът. Но ефикасното разделяне на водните молекули не е лесна задача.
Учени от Чикагския университет за молекулярно инженерство и университета в Уисконсин са създали голям прогрес в тази сфера, като подобрили доста ефикасността на основните процеси. Резултатите от техните изследвания са оповестени в сп. Nature Communications .
Кийонг-Шин Чой (Kyoung-Shin Choi ) е професор по химия в Уисконсинския университет. Джулия Гали (Giulia Galli) е професор по електронни структури и симулации в Чикагския университет. Двамата дружно разкрили метод да покачат успеваемостта, при който електродът, разделящ водните молекули, всмуква светлинни фотони, като в това време учените съумели да подобрят потока на електрони от един електрод към различен.
Компютърните симулации им помогнали да схванат какво се случва на атомно равнище. „ Не става въпрос единствено за постигането на по-висока успеваемост, само че и за даването на тактика за цялата сфера “, споделя Чой.
Когато основават улавящ светлината електрод, учените целят да употребяват оптималната част от светлинния набор, с цел да възбудят електроните в електрода, карайки ги да минават от едно положение в друго. Само по този метод електроните биха могли да вземат участие във водоразделящата реакция. Също толкоз значим, само че напълно друг проблем е потребността от това електроните да се придвижват свободно от електрода до контра-електрода, създавайки по този метод непрекъснат поток. Досега на учените се налагало да употребяват обособени операции, с цел да покачат абсорбцията на фотоните и придвижването на електроните в материалите, които били тествани.
Процесът на делене на вода в светлочувствителен електрод. Peter Allen
Чой и сътрудника ѝ Тае Ву Ким разбрали, че тези две феномени биват съществено повлияни от азота. Но двамата нямали визия за какво. Затова се свързали с Гали, която трябвало да им изясни на доктрина комплицираните взаимоотношения. Оказало се, че азотът работи на електрода по няколко метода. Най-значимото му влияние се състои в понижаване на силата, която е нужна за смяната на положенията на електроните, които разделят водните молекули. По този метод електродът може да употребява по-голяма част от слънчевата сила.
„ Вече разбираме какво се случва на микроскопично равнище “, споделя Гали. „ Учените могат да употребяват тези концепции (добавянето на нов детайл и недостатъци в материала) и в други системи, с цел да усъвършенстват успеваемостта им. Това са много общи концепции, които може да бъдат приложени при доста други материали. “
„ Когато теоретичната и пробната част се слеят, разбирането ни за процеса на атомно равнище се усъвършенства доста. Това е идеалният резултат “, приключва Чой.
Science Daily
