فناوری برگ مصنوعی، ترکیبی از پیل خورشیدی و کاتالیست - مجله بوشهری ها

از وبسایت وزارت بهداشت درمان آموزش پزشکی دیدن نمایید.

به گزارش گروه فناوری خبرنگاران، پژوهشگران دانشگاه رایس پیروز به ساخت ابزار مصنوعی شدند که قادر به شکستن مولکول آب و فراوری هیدروژن است. این دستگاه ارزان قیمت که در آن از نانومیله استفاده شده، می تواند هیدروژن را برای مصارف سوختی فراوری کند.

این پلتفرم که توسط جون لیو و همکارانش توسعه داده شده شامل الکترود های کاتالیستی و پیل سوختی پروسکایت است. زمانی که نور خورشید به این دستگاه برخورد می نماید، الکتریسیته فراوری می گردد. جریان از میان کاتالیست عبور نموده و آب را به هیدروژن و اکسیژن تبدیل می نماید. بازده تبدیل نور خورشید به هیدروژن در این دستگاه بیش از 6.7 درصد است.

این نوع کاتالیست ها جدید نیستند، اما محققان این پروژه پیروز شده اند تا یک لایه پروسکایت و الکترود ها را روی سطح ماژول قرار دهند. زمانی که این دستگاه داخل آب قرار گیرد و نور خورشید به آن تابیده گردد، هیدروژن فراوری می گردد و احتیاج به ورودی خاصی ندارد.

جزئیات ساخت این پلتفورم در نشریه ACS Nano به چاپ رسیده است. به اعتقاد محققان، فناوری این دستگاه به گونه ای است که می توان آن را به فراوری انبوه رساند.

لو می گوید: این مفهوم بسیار شبیه به برگ مصنوعی است، چیزی که ما ساختیم ماژولی است که نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل نموده و در نهایت یک واکنش الکتروشیمیایی را شروع می نماید. این سامانه، آب را دریافت و با یاری نور خورشید، سوخت شیمیایی فراوری می نماید.

بیشتر پیل های خورشیدی پروسکایت که تا به امروز ساخته شده اند کارایی بالای 25 درصد داشته اند، اما مواد مورد استفاده در آن ها بسیار گران قیمت بوده و در مقابل نور خورشید، رطوبت و گرما آسیب پذیر هستند.

این گروه تحقیقاتی به جای مواد گران قیمتی نظیر پلاتین، در این دستگاه از کربن استفاده کردند. با این کار هزینه فراوری کاهش یافته و یکی از سد های مهم در راستا تجاری سازی این ادوات برطرف می گردد؛ از سوی دیگر، کربن یک ماده تجدیدپذیر بوده که این موضوع از نظر زیست محیطی مهم است.

محققان طراحی هوشمندانه ای در این ابزار به کار گرفته اند، آن ها یک ماده پلیمری برای کپسوله کردن لایه پروسکایت به کار بردند که موجب محافظت درازمدت از ماژول می گردد.