Naukowcy z Politechniki w Lozannie (EPFL) nauczyli się wytwarzać wodór, wykorzystując światło słoneczne, wodę i… rdzę. Ich wynalazek może pomóc w efektywnym i tanim magazynowaniu energii z ogniw słonecznych. To pozwoli wykorzystać ją także w czasie, gdy nie świeci słońce. Jak pisze w najnowszym numerze czasopismo “Nature Photonics”, nowa technologia jest bardzo obiecująca, choć na razie mało wydajna.

Starania o to, by powszechnie dostępną energię słoneczną wykorzystywać do otrzymywania z wody czystego paliwa, wodoru, trwają już od kilkudziesięciu lat. Dotychczasowe sukcesy w tej dziedzinie były jednak umiarkowane, a niezbędna w tym celu technologia, niezmiernie droga. W USA opracowano niedawno metodę wytwarzania wodoru z wydajnością sięgającą 12,4 procent, ale koszt ogniwa sięgał 10 tysięcy dolarów za 10 centymetrów kwadratowych powierzchni.

Badacze z Lozanny we współpracy z naukowcami Uniwersytetu w Genewie narzucili sobie ostre ograniczenia co do rodzaju materiałów, które mogą wykorzystać. Ich prace przyniosły efekt i – jak właśnie ogłosili – stworzyli ogniwo fotoelektrochemiczne składające się z taniej barwnikowej baterii słonecznej (skonstruowanej przed laty w tym samym laboratorium) i półprzewodnika wykorzystującego warstwę tlenku żelaza.

Ogniwo jest rzeczywiście tanie, zdaniem jego twórców, najdroższym elementem jest szklana płytka. Jego wydajność jest wciąż niewielka, do produkcji wodoru udaje się wykorzystać od 1,4 do 3,6 procent padającej na ogniwo energii słonecznej. Są jednak nadzieje, że te wydajność uda się zwiększyć nawet do 10 procent przy utrzymaniu kosztów całego ogniwa na poziomie poniżej 80 dolarów za metr kwadratowy. Teoretycznie, efektywność całego procesu powinna sięgnąć nawet 16 procent.

Rdzy możliwej do użycia w tych ogniwach nie da się ot tak zdrapać ze starego gwoździa, przygotowuje się ją z wykorzystaniem nanotechnologii. Warstwa tlenku żelaza jest wzbogacana tlenkami krzemu, glinu i kobaltu. Cały proces przygotowania warstwy tlenku żelaza jest jednak prosty i nie kosztuje wiele. Wdrożenie tej metody po odpowiednim dopracowaniu może okazać się naprawdę opłacalne.

Źródło:  sciencedaily.com, rmf24

Polecane: