Мария Цветкова

© Babr24.com

Наука и технологииКрасноярск

1898

13.07.2022, 12:11

В Красноярске разработали технологию получения чистого водорода из энергии Солнца

Исследователями СФУ совместно с коллегами из Красноярского научного центра разработан новый дизайн электрода ячейки для получения чистого водорода прямым разложением воды под действием солнечной энергии.

СФУ – Сибирский Федеральный Университет, основанный в 2006 году и объединяющий четыре вуза в Красноярске. Это крупнейший университет восточной части России.

В настоящий момент наиболее популярным считается производство водорода из ископаемого сырья. Но запасы не бесконечны и каждый день сокращаются, из-за этого возникает вопрос о поиске альтернативных и, что важнее всего, возобновляемых источников энергии. Энергия солнечного излучения, в данном случае, интересует ученых больше всего. В области солнечной энергетики разрабатывается два основных направления — создание солнечных батарей и прямое преобразование солнечного излучения в энергию химических веществ, например, водорода.

Ученые напоминают, что в природе не существует источников чистого водорода, его получают из водородсодержащих соединений. Очень важным для человечества способом решения данной задачи является возможность прямого разложения воды на водород и кислород под действием солнечной энергии.

Первый этап процесса фотоэлектрохимического расщепления воды — поглощение солнечного излучения. Количество выделившегося водорода равно количеству поглощенного света, соответственно, чтобы получить больше водорода, нужно увеличить поглощение электрода ячейки, что является первоочередной проблемой. Учеными уже не раз продемонстрированы поглощающие свойства структур на основе таммовских плазмонов-поляритонов. Это локализованное («пойманное») состояние света, возникающее на границе между тонким слоем металла и распределенным брэгговским отражателем — слоистой структурой, в которой показатель преломления материала периодически изменяется в одном пространственном направлении.

Красноярскими учеными предложена особая конструкция, состоящая из чирпированного фотонного кристалла (это такой фотонный кристалл, геометрические параметры которого видоизменяются с изменением номера слоя) и тонкого слоя нитрида титана, разделенных слоем полупроводника. Нитрид титана, в данном случае, играет роль металлического зеркала, и в спектре поглощения структуры возникает широкая полоса.

«Удалось показать, что замена строго периодического зеркала на зеркало с изменяющимся периодом, называемым чирпированным, позволяет значительно улучшить характеристики структуры. Интегральное поглощение может возрасти на 8% в диапазоне от 700 до 1400 нанометров, фотооклик достичь 32,1 мА/Вт, а прогнозируемая эффективность преобразования солнечного света в водород, то есть коэффициент полезного действия структуры — 3,95%, что является достойным показателем», — пояснил один из исследователей, научный сотрудник лаборатории нанотехнологий, спектроскопии и квантовой химии СФУ Максим Пятнов.

Научное исследование ученых обосновано сокращением запасов ископаемого топлива — нефти и газа. Данное открытие принесет пользу как природе, так и человеку: поможет не растрачивать ограниченные природные ресурсы, и снизить затраты на производство и электроэнергию. Большим прорывом для человечества станет получение электричества и химических веществ из солнечной энергии, которые будут доступны для всех, использованы на постоянной основе и внедрены в обыкновенную бытовую жизнь.

Новости Красноярского края - в Вайбере. Только эксклюзив! Подписывайтесь!

Читайте нас в Одноклассниках!

Читайте нас в Телеграме!

Мария Цветкова

© Babr24.com

Наука и технологииКрасноярск

1898

13.07.2022, 12:11

URL: https://www.babr24.news/kras/?IDE=231714

bytes: 3534 / 3353

Обсудить на форуме Бабра в Telegram

Поделиться в соцсетях:

Автор текста: Мария Цветкова.

Другие статьи в рубрике "Наука и технологии" (Красноярск)

Шнобелевская премия 2022: алкогольные клизмы майя, мороженое для онкобольных и многое другое

Названы лауреаты ежегодной церемонии вручения Шнобелевской премии 2022. В этом, как в прошлом и позапрошлом, году церемония проходила в режиме онлайн. Шнобелевская премия является шуточной научной наградой. Она присуждается с 1991 года в стенах Гарвардского университета.

Миша Ковальски

Наука и технологииМир

1237

22.09.2022

Британские учёные выяснили, почему монахи заражались кишечными паразитами чаще остальных

Ох уже эти английские монахи, чего они только не вытворяли в своих монастырях. Думали, что никто не узнает, но британские археологи всё нашли, исследовали и поделились результатами на весь мир. Учёные из Кембриджа решили проанализировать образцы почвы на кладбище.

Миша Ковальски

Наука и технологииЗдоровьеИсторияМир

2083

26.08.2022

Мыши, употреблявшие два месяца «Coca-Cola», отупели

В научном журнале Experimental Gerontology вышла статья бразильских учёных, в которой они рассказывают о том, как популярный напиток «Coca-Cola» влияет на когнитивные способности. Хоть эксперименты ставили и на мышах, по словам экспертов, на человека может быть оказан такой же эффект.

Миша Ковальски

Наука и технологииЗдоровьеМир

1689

24.08.2022

В Мексике нашли вейдера, только не тёмного, а ванильного

Новые виды живых существ продолжают открывать по всему миру по сей день. Так, международная группа учёных из Национального Тайваньского университета нашла нового членистоногого в Мексиканском заливе. Выглядит он, мягко говоря, удивительно.

Миша Ковальски

Наука и технологииБратья меньшиеМир

1789

18.08.2022

Студент из Красноярска разработал «умный дом» для растений

Студент Красноярского политехнического техникума Владислав Абрамчик разработал небольшую теплицу с использованием технологий управления IoT (передача данных по сети между физическими объектами с встроенными средствами и технологиями для связи друг с другом или с внешней средой).

Мария Цветкова

Наука и технологииКрасноярск

2232

28.07.2022

Красноярские ученые изобрели пластик из свеклы. Инвесторы не оценили

Группа исследователей из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и СФУ предложила новый метод снижения загрязнения окружающей среды пластиком. Ученые считают, что биоразлагаемый пластик можно получать из отходов сахарной промышленности, в частности, патоки сахарной свеклы.

Александр Тубин

Наука и технологииЭкологияКрасноярск

9369

24.06.2022

Геном погибшего мужчины в Помпеях извлекли спустя 2000 лет

Если человек из прошлого попадёт в современный мир, то в ужасе не сможет адаптироваться под новые реалии? Мировая наука достигла таких результатов, что это уже не кажется просто сюжетом для фантастического фильма, а является вполне реалистичной идеей.

Миша Ковальски

Наука и технологииИсторияМир

2114

01.06.2022

Теперь в пустыне не страшно. Учёные научились добывать воду из воздуха

Только 3% от всех водных ресурсов Земли — пресная вода. Из них две трети спрятаны в замёрзших ледниках или недоступны для использования. Уже сегодня более 40% населения мира (2,2 миллиарда человек) живёт в местах, где в той или иной степени ощущается недостаток водных ресурсов.

Миша Ковальски

Наука и технологииЭкологияМир

5928

30.05.2022

На 44 часа в год люди спят меньше из-за глобального потепления

Исследование показывает, что из-за глобального потепления люди стали хуже спать, особенно женщины и пожилые люди, у которых есть проблемы со здоровьем. Глобальное потепление, в частности повышение температуры, урезает часы сна у людей по всему миру. Об этом сообщает международная команда учёных.

Миша Ковальски

Наука и технологииЗдоровьеЭкологияМир

5964

26.05.2022

Микропластик из масок попадает в лёгкие

Британские учёные обнаружили частички пластика в человеческих лёгких у 11 из 13 пациентов в хирургическом отделении. Пластиковые волокна были найдены в нижних отделах лёгких живых пациентов. По словам учёных, они попадают в лёгкие из масок, которые люди вынуждены носить из-за COVID-19.

Миша Ковальски

Наука и технологииЗдоровьеЭкологияМир

9402

26.04.2022

Последний динозавр: найдены останки ящера, погибшего от того самого астероида

Динозавры жили на Земле всю мезозойскую эру, в триасовый, юрский и меловой период. Это приблизительно от 225 миллионов лет назад до 66 миллионов лет назад. Время правления динозавров в 50 раз больше, чем период от появления первого человека до сегодняшнего дня.

Миша Ковальски

Наука и технологииМир

2511

14.04.2022

500-летнее тело акулы обнаружили на берегу Великобритании

Учёные в шутку говорят, что эта акула могла появиться на свет во время правления отца Ивана Грозного, то есть в начале 1500-х годов. Хотя в шутке есть доля правды, а, возможно, и очень большая доля. Гренландская полярная акула считается самым долгоживущим позвоночным организмом на нашей планете.

Миша Ковальски

Наука и технологииИсторияЭкологияМир

10941

20.03.2022

Лица Сибири

Меделянов Андрей

Звонарев Сергей

Зубарев Игорь

Чубаров Виктор

Сильва Беойя Умберто

Бердников Дмитрий

Тулохонов Арнольд

Седых Марина

Рысев Денис

Ножиков Юрий Абрамович