Разложение воды с помощью биоэлектродов

Автор: Anonymous (не проверено) / Дата: пт, 12/01/2017 - 20:19 /

Учёные из EMPA (федеральная лаборатория материаловедения и технологии, Швейцария) в тесном сотрудничестве с коллегами из Университета Базеля (Швейцария) и Argonne National Laboratory (Аргоннская Национальная лаборатория, США) создали и провели испытания PEC – биологического наноэлектрода для фотоэлектрохимической ячейки.

Новое устройство сконструировано для расщепления воды на водород и кислород непосредственно под  воздействием солнечного света. Причем, разложение воды происходит прямо на поверхности, находящихся на свету, электродов. Что позволяет исключить необходимость промежуточного получения электроэнергии.

В процессе работы над PEC был создан гибридный электрод, состоящий из гематита (оксида титана) и белка фикоцианина. Гематит – это широко распространенный материал, который к тому же недорог и хорошо усваивающий энергию лучей в видимом спектре. Фикоцианин – белок, содержащегося в сине-зеленых водорослях. Причем белок с оксидом железа образовал стойкую ковалентную связь. Материал не разрушался даже в теоретически неблагоприятных условиях – при контакте на ярком свете в щелочной среде с оксидом железа.

Гематитовый электрод покрывается сетью молекул фикоцианина, используемой в качестве собирающей свет добавки. Именно с помощью фикоцианина исследователям удалось с применением керамики и белка искусственно воспроизвести процесс фотосинтеза. В ходе испытаний было выявлено, что полученный материал с биологическим компонентом поглощает и использует в два раза больше фотонов, чем его аналог из одного лишь гематита. Таким образом, новый биоэлектрод производит вдвое больший индуцированный фототок.

Со временем авторы рассчитывают, что их изобретение позволит с высокой долей эффективности производить экологически чистое водородное горючее. Главное в массовом порядке научиться производить такие биоэлектроды и выяснить, как насколько результативной будет их работа не в лабораторных условиях, а в реальных установках.

Водородная энергетика

Читайте также:

Энергетическая эффективность вирусов М13
10 месяцев 2 недели назад
By Anonymous (не проверено)
Прибрежная электростанция
10 месяцев 2 недели назад
By Anonymous (не проверено)