Ji bo teknolojiya hîdrojena kesk standardek nû ji hêla endezyarên Zanîngeha Rice ve hatî destnîşan kirin.
Endezyarên Zanîngeha Rice dikarin vegerin ronahiya rojê di nav hîdrojenê de bi karbidestiya tomarkirinê re spas ji amûrek ku nifşê pêşeroj bi hev re dike halide perovskite semiconductors* bi elektrokatalîzatoran di amûrek yekane, domdar, lêçûn-bandor û berbelav de.
Ligor lêkolînek Di Nature Communications de hate weşandin, amûrê 20.8% karîgeriya veguheztina rojê-ji-hîdrojenê bi dest xist.
Teknolojiya nû ji bo enerjiya paqij gavek girîng e û dikare bibe platformek ji bo cûrbecûr reaksiyonên kîmyewî yên ku elektrîka ku ji tavê hatî berhev kirin bikar tîne da ku veguherîne. feedstocks nav sotemeniyan.
Laboratoriya endezyarê kîmyewî û biomolekuler Aditya Mohite fotoreaktora yekbûyî bi karanîna astengek antîkorozyonê ku nîvconduktorê ji avê dûr dixe bêyî ku veguheztina elektronan asteng bike, çêkir.
Austin Fehr, xwendekarê doktoraya endezyariya kîmyewî û biomolekuler û yek ji nivîskarên sereke yên lêkolînê, got: "Bikaranîna tîrêja rojê wekî çavkaniyek enerjiyê ji bo çêkirina madeyên kîmyewî yek ji astengên herî mezin e ji bo aboriya enerjiya paqij."
"Armanca me ew e ku em platformên ku ji hêla aborî ve gengaz e ku bikarin sotemeniyên ji rojê hildiberînin ava bikin. Li vir, me pergalek ku ronahiyê digire û elektrokîmyayî temam dike sêwirand kîmya parçekirina avê li ser rûyê wê.”
Amûr wekî şaneya fotoelektrokîmyayî tê zanîn ji ber ku girtina ronahiyê, veguhertina wê bo elektrîkê û karanîna elektrîkê ji bo hêzkirina reaksiyonek kîmyayî hemî di heman cîhazê de pêk tê. Heya nuha, karanîna teknolojiya fotoelektrokîmyayî ji bo hilberandina hîdrojena kesk ji ber karîgeriyên kêm û lêçûna bilind a nîvconductoran asteng bû.
"Hemû cîhazên bi vî rengî hîdrojena kesk tenê bi karanîna tîrêja rojê û avê hildiberînin, lê ya me awarte ye ji ber ku ew xwedan kargêriya tomarkirinê ye û ew nîvconduktorek ku pir erzan e bikar tîne," Fehr got.
Ew Laboratoriya Mohîte û hevkarên wê bi zivirandina xwe amûr çêkirin hucreya rojê ya pir-hevrikî nav reaktorek ku dikare enerjiya berhevkirî bikar bîne da ku avê bike oksîjen û hîdrojenê.
Pirsgirêka ku wan neçar ma ku bi ser bikevin ev bû ku perovskitên halîd* di avê de pir bê îstîkrar in û cil û bergên ku ji bo îzolekirina nîvconduktoran têne bikar anîn di encamê de fonksiyona wan xera kirin an jî zirarê didan wan.
"Di van du salên dawîn de, em derketin û paş ve çûn û ceribandinên materyal û teknîkên cihêreng," got Michael Wong, endezyarek kîmyewî Rice û hev-nivîskarê lêkolînê ye.
Piştî ku ceribandinên dirêj nekarîn encama xwestinê bidest bixin, lêkolîner di dawiyê de rastî çareseriyek serketî hatin.
"Nêrîna me ya sereke ev bû ku ji we re du qat ji astengiyê re hewce bû, yek ji bo astengkirina avê û yek jî ji bo çêkirina têkiliyek elektrîkî ya baş di navbera qatên perovskite û qata parastinê de," Fehr got.
"Encamên me ji bo şaneyên fotoelektrokîmyayî yên bêyî tansiyona rojê, û bi giştî çêtirîn ji bo kesên ku nîvconduktorên halide perovskite bikar tînin, karbidestiya herî bilind e.
"Ew yekem e ji bo zeviyek ku di dîrokê de ji hêla nîvconduktorên pir biha ve hatî serdest kirin, û dibe ku ji bo cara yekem rêgezek bazirganî ji bo vî celebê cîhazê temsîl bike," Fehr got.
Lekolînwanan destnîşan kir ku sêwirana astengiya wan ji bo reaksiyonên cihêreng û bi nîvconduktorên cihêreng dixebitin, ku ew di gelek pergalan de bicîh dike.
"Em hêvîdar in ku pergalên weha dê wekî platformek ji bo ajotina cûrbecûr elektronan berbi reaksiyonên çêkirina sotemeniyê bi karanîna xwarinên zêde bi tenê ronahiya rojê wekî têketina enerjiyê bikar bînin," Mohite got.
"Ligel pêşkeftinên din ên aramî û pîvanê, ev teknolojî dikare aboriya hîdrojenê veke û awayê çêkirina mirovan ji sotemeniya fosîl ber bi sotemeniya rojê ve biguhere," Fehr got.
Perovskite - Ev mîneral ji siliconê guheztinek bilindtir e û kêmtir nazik e. Li ser rûyê erdê jî pir zêde ye. Di deh salên dawî de, hewildanên berbiçav bûne sedema pêşveçûnên balkêş, lê pejirandina wê di optoelektronîkên pêşerojê de dijwariyek dimîne.
Hucreyên fotovoltaîk ên Perovskite hîn jî bêîstîkrar in û dikevin pîrbûna pêşwext. Ya din jî, di nav wan de serbe heye, ku ji bo jîngehê û tenduristiya mirovan pir zirardar e. Ji ber van sedeman, panel nikarin bazarê bikin.
Perovskitên hîbrîd ên halojenkirî çînek materyalên nîvconductor in ku di van salên dawî de ji ber taybetmendiyên xwe yên fotoelektrîkî yên berbiçav û sepanên wan di pergalên fotovoltaîk de bûne cihê lêkolînên taybetî.
