Вчені створили фотоелектрохімічні генератори енергії

Об'едінів біо-та нанотехнології, вченим вдалося створити пристрій, яке генерує електрику з сонячних промені в два рази ефективніше своїх сучасних аналогів.
Счітается, що найбільш перспективним з сучасних напрямків енергетики є розкладання молекул води в процесі фотоелектроліза, в результаті чого видобувається паливний водень. Основною трудністю, з якою зіткнулися винахідники спочатку, була низька ефективність фотоелектрохімічних осередків, в яких, власне сонячне світло перетворювалася на струм, а той у свою чергу розщеплював воду. Швейцарські вчені запропонували задіяти в цій технології натуральний пігмент водоростей, який би імітував механізм фотосинтезу.
В енергетиці фотосинтез поряд з термоядерним синтезом вважаються найбільш перспективними напрямками. Вчені вже давно намагаються добути енергію, імітуючи природні механізми. Так, виробляючи енергію з простих компонентів вуглекислого газу і води, можна налагодити екологічно абсолютно чисте виробництво.
В якості одного з підходів у створенні такого виробництва є використання фотоелектрохімічних осередків. Електроди для них виготовляють з полупроводящіх металевих оксидів, які забезпечують осередкам необхідні фотокаталітичні властивості. Спільно працюють американські і швейцарські вчені запропонували використовувати в даному напрямку нано-біо-фотоелектрохімічні електроди. Вони складаються з наночастинок оксиду заліза, які в свою чергу пов'язані з білком, здобутим з ціанобактерій. У ході досліджень вчені з'ясували, що така система підвищить ефективність осередків майже в два рази.
Трехвалентний оксид заліза у формі гематиту є досить ефективним компонентом, так як цей матеріал здатний поглинати сонячні промені у видимому діапазоні хвиль. До цього використовували четирехвалентний оксид титану з вужчим «радіусом дії». Оксид тітана міг поглощать тільки ультрафіолетові промені, але при цьому коштував він дорожче оксиду заліза.
Вторим компонентом складних електродів став білок фікоціанін. У ціанобактерій він грає важливу роль фотоулавлівающего пігмента в процесі фотосінтеза. Важливість його ролі підкреслює те, що часом фікоацін досягає 60% від усіх білків клітини ціанобактерій. Молекули цього білка, пов'язані з наночастинками гематиту, дуже ефективно поглинають фотони видимого випромінювання, а електрика генерується в ході цього процесу виявляється в два рази потужніший, ніж при використанні звичайних електродів на оксиді заліза.
К того ж фікоацін відрізняється дивовижною стійкістю в агресивних умовах, зберігаючи структуру і функціональність навіть у лужному среде.
С этим материалом еще читают:
Гигантская резиновая змея - возобновляемый источник энергии будущего. Видео

Океанские приливы и отливы используются для производства электроэнергии

Электрогенерирующая резина создана инженерами Ricoh

Еще из категории технологии:
- Ученые создали нейросеть из ДНК, способную к обучению
- Инженеры впервые передали квантовые сигналы по стандартному Интернет-протоколу
- Новая версия зонда Neuropixels позволяет записывать активность тысяч нейронов в мозге приматов с беспрецедентной точностью
- Искусственный интеллект научился выявлять рак голосовых связок по звуку голоса
- Сверхзвуковые перелёты могут вернуться в США уже к 2027 году
- Электронный луч против тефлонового мусора: японские учёные нашли способ переработки "вечного" пластика
- Слышишь сигнал — но не видишь машину: скрытая проблема в безопасности электромобилей
- Новые наушники от Anker: шумоподавление, до месяца автономной работы и зарядка для смартфона
Последние комментарии
Рассылка топовых новостей
Читательский топ
- Таинственная пирамида Амазонии: священная гора Эль Коно может скрывать древние тайны
- Эпоха экзафлопсных суперкомпьютеров наступила — что это значит и на что они способны?
- Как кофе влияет на мозг во время сна: новое исследование
- Против Дарвина: ученые обнаружили, что черви «переписали» свою ДНК, чтобы выжить на суше
- Захоронение не того: в гробнице под Вергиной нашли не отца Александра Македонского
- Горбатые киты играют с людьми, пуская кольца пузырей: возможно, это способ общения
- Суперзаряженная вакцина: мощная защита после одной дозы
Комментариев нет. Будьте первым!