Фотосинтез – це унікальна здатність рослин, завдяки якій вони можуть отримувати енергію без жодного поруху. У цьому процесі рослини використовують сонячне світло для перетворення води та вуглекислого газу в енергію із виділенням необхідного багатьом живим істотам кисню.

Сучасні пристрої, що імітують природний процес фотосинтезу, можуть одного дня допомогти нам розв’язати частину екологічних проблем. Нещодавно американські науковці продемонстрували нову технологію, яка може не лише відтворити фотосинтез для отримання чистого водневого палива, і не лише не ламатися з часом, але й ставати ефективнішою. Про це пише NewAtlas.

Дослідження проводили вчені з Мічиганського університету та Національної лабораторії Лоуренса Лівермора. Вони намагалися створити пристрій для виробництва водню, що зазвичай передбачає використання природного газу або електричної енергії. Натомість науковці хотіли використовувати сонячне світло й отримувати водень екологічнішим способом.

Тож водень із термоядерних реакцій всередині Сонця допоможе виробляти водневе паливо тут, на Землі.

Побудований з нітриду кремнію та галію, матеріалів, які зазвичай використовуються в електроніці та сонячних елементах, пристрій досягнув неймовірної 3% ефективності, проти 1%, який видають попередники. Цього вдалося досягти завдяки «хмародерам» з нітриду галію на кремнієвій підкладці, яка перетворювала сонячне світло у вільні електрони, котрі своєю чергою розщеплювали воду на водень та кисень.

Тісамі "хмародери". Джерело: NewAtlas

Ті самі «хмарочоси». Джерело: NewAtlas

Результати дослідження були опубліковані ще 2018 року, але вчені продовжили свої експерименти. Здебільшого подібні апарати втрачають робочі характеристики за лічені години через швидке зношення матеріалів. Однак спостереження за новим пристроєм показали, що в процесі використання самі «вершини» нітриду галію утворювали нові ділянки для виробництва водню, поглинаючи частину кисню, і в підсумку перетворювались на оксинітрид галію.

Результати цієї роботи допоможуть нам проєктувати та виготовляти ефективніші штучні пристрої для фотосинтезу із меншими витратами

Мі Зетян, співавтор дослідження

Також читайте: Кібер-шпинат перетворює вуглекислий газ на цукор.

Коменти