Caighdeán nua do theicneolaíocht hidrigine glas socraithe ag innealtóirí Ollscoil Rice.
Is féidir le innealtóirí Ollscoil Rís casadh solas na gréine isteach hidrigin le héifeachtacht sármhaitheasa a bhuíochas le gléas a chomhcheanglaíonn an chéad ghlúin eile leathsheoltóirí perovskite hailíd* le leictrichatalaíoch i bhfeiste singil, marthanach, cost-éifeachtach agus inscálaithe.
De réir staidéar foilsithe i Nature Communications, bhain an gléas éifeachtúlacht chomhshó gréine-go-hidrigine 20.8%.
Is céim shuntasach chun cinn í an teicneolaíocht nua maidir le fuinneamh glan agus d’fhéadfadh sí feidhmiú mar ardán do raon leathan imoibrithe ceimiceacha a úsáideann leictreachas gréine-fhómhair chun tiontú stoic chothaithe isteach breoslaí.
An tsaotharlann innealtóir ceimiceach agus bithmhóilíneach.... Aditya Mohite tógtha an photoreactor comhtháite ag baint úsáide as bacainn anticorrosion a insulates an leathsheoltóra ó uisce gan bac ar aistriú leictreon.
“Tá úsáid a bhaint as solas na gréine mar fhoinse fuinnimh chun ceimiceáin a mhonarú ar cheann de na constaicí is mó roimh gheilleagar glanfhuinnimh,” a dúirt Austin Fehr, mac léinn dochtúireachta san innealtóireacht cheimiceach agus bhithmhóilíneach agus duine de phríomhúdair an staidéir.
“Is é an sprioc atá againn ná ardáin atá indéanta go heacnamaíoch a thógáil ar féidir leo breoslaí gréine-díorthaithe a ghiniúint. Anseo, dhearamar córas a ionsúnn solas agus a chríochnaíonn leictriceimiceach ceimic scoilteadh uisce ar a dhromchla."
Tugtar cill fhótaleictriceimiceach ar an bhfeiste toisc go dtarlaíonn ionsú solais, a thiontú go leictreachas agus úsáid an leictreachais chun imoibriú ceimiceach a chumhachtú sa ghléas céanna. Go dtí seo, cuireadh bac ar úsáid na teicneolaíochta fótaileictreamaiceimiceach chun hidrigin ghlas a tháirgeadh mar gheall ar éifeachtacht íseal agus ardchostas leathsheoltóirí.
“Tirgeann gach feiste den chineál seo hidrigin ghlas ag baint úsáide as solas na gréine agus uisce amháin, ach tá ár ngléasanna eisceachtúil toisc go bhfuil sár-éifeachtúlacht aige agus go n-úsáideann sé leathsheoltóir atá an-saor,” a dúirt Fehr.
An Saotharlann Mohite agus chruthaigh a comhoibrithe an gléas trína gcuid cealla gréine an-iomaíoch isteach in imoibreoir a d’fhéadfadh fuinneamh bainte a úsáid chun uisce a roinnt ina ocsaigin agus ina hidrigin.
Ba é an dúshlán a bhí le sárú acu ná go bhfuil peireascóip hailíde* thar a bheith éagobhsaí san uisce agus chuir bratuithe a úsáidtear chun na leathsheoltóirí a insliú cur isteach ar a bhfeidhm nó dochar a dhéanamh dóibh.
“Le dhá bhliain anuas, tá muid imithe anonn is anall ag baint úsáide as ábhair agus teicnící éagsúla,” a dúradh Michael Wong, innealtóir ceimiceach Rice agus comh-údar ar an staidéar.
Tar éis gur theip ar thrialacha fada an toradh inmhianaithe a thabhairt, tháinig na taighdeoirí ar réiteach a bhuaigh ar deireadh.
“Ba é an príomh-léargas a bhí againn ná go raibh dhá shraith ag teastáil uait don bhacainn, ceann chun an t-uisce a bhlocáil agus ceann chun teagmháil leictreach maith a dhéanamh idir na sraitheanna perovskite agus an ciseal cosanta,” a dúirt Fehr.
“Is iad ár dtorthaí an éifeachtúlacht is airde do chealla fótaleictriceimiceacha gan tiúchan gréine, agus an chuid is fearr ar an iomlán dóibh siúd a úsáideann leathsheoltóirí halide perovskite.
“Tá sé ar an gcéad dul síos i réimse a bhí go stairiúil faoi cheannas leathsheoltóirí ró-chostasach, agus d’fhéadfadh sé a bheith ina chonair chuig féidearthacht tráchtála don chineál seo feiste den chéad uair riamh,” a dúirt Fehr.
Léirigh na taighdeoirí gur oibrigh a ndearadh bacainn le haghaidh imoibrithe éagsúla agus le leathsheoltóirí éagsúla, rud a fhágann go bhfuil sé infheidhme thar go leor córas.
“Tá súil againn go bhfeidhmeoidh córais den sórt sin mar ardán chun raon leathan leictreon a thiomáint chuig imoibrithe foirmithe breosla ag baint úsáide as stoic chothaithe flúirseacha gan ach solas na gréine mar ionchur fuinnimh,” a dúirt Mohite.
“Le tuilleadh feabhsuithe ar chobhsaíocht agus ar scála, d’fhéadfadh an teicneolaíocht seo an geilleagar hidrigine a oscailt agus an bealach a dhéanann daoine rudaí ó bhreosla iontaise go breosla gréine a athrú,” a dúirt Fehr leis.
Perovskite – Tá seoltacht níos airde ag an mianraí seo ná sileacain agus níl sé chomh sobhriste. Tá sé i bhfad níos flúirseach ar an Domhan freisin. Le deich mbliana anuas, tá forbairtí iontacha mar thoradh ar iarrachtaí suntasacha, ach is dúshlán i gcónaí é a ghlacadh in optoelectronics amach anseo.
Tá cealla fótavoltach Perovskite fós éagobhsaí agus dul in aois roimh am. Ina theannta sin, tá luaidhe iontu, ábhar atá an-dochar don chomhshaol agus do shláinte an duine. Ar na cúiseanna seo, ní féidir margaíocht a dhéanamh ar na painéil.
Perovskites hibrideach halaiginithe is aicme ábhar leathsheoltóra iad a bhí mar fhócas taighde ar leith le blianta beaga anuas mar gheall ar a n-airíonna fótaileictreacha suntasacha agus a bhfeidhmeanna i gcórais fhótavoltach.
