Производство водородного топлива с помощью ненужной энергии?

Автор: kolinos | Рубрика: Водород

Недавно мы рассказывали о прорыве в разработке технологий производства водорода с использованием солнечного света, но теперь ученые нашли новый способ превратить воду в водородное топливо, используя в буквальном смысле шум окружающей среды. Эта технология «собирает» небольшое количество обычно потраченной впустую энергии, такой как случайная вибрация, для того, чтобы разорвать химические связи в воде и произвести водород и кислород.

Ученые из университета Висконсин-Мэдисона вырастили нанокристаллы из двух распространенных кристаллов оксида цинка и титаната бария, и поместили их в воду. При посылке импульса ультразвуковых колебаний нановолокна изгибались и катализировали химическую реакцию, которая разделяла молекулы воды на водород и кислород.

Благодаря асимметрии в кристаллических структурах, волокна, изгибаясь, генерируют положительный и отрицательный заряд, тем самым создавая электрический потенциал. Это явление, происходящее в некоторых кристаллах и называемое пьезоэлектрическим эффектом, было хорошо известно более ста лет назад и сегодня используется в кварцевых часах.

Исследователи решили применить ту же идею на волокнах нанокристаллов. «Массивные куски кристаллов довольно хрупки, но на наноуровне они приобретают определенную гибкость», – говорит геолог университета Хуифэнг Ксю (Huifang Xu). Маленькие по размерам волокна легче изгибаются, чем крупные кристаллы и в то же время легко продуцируют электрические заряды. В настоящее время ученые добились 18 процентов эффективности нанокристаллов – это выше, чем у большинства экспериментальных источников энергии. Кроме того, посредством специальной регулировки размеров волокон и пластин можно использовать совсем небольшое количество (механического) шума – случайную вибрацию или даже шум течения воды.

Дальнейшая разработка технологии предполагает генерацию энергии от множества небольших источников – например, энергия от ходьбы человека, которая может зарядить сотовый телефон или аудиоплеер, или же энергия морских бризов могла бы дать электропитание для уличных фонарей.

«Мы имеем возможность единовременно собирать большое количество энергии лишь в довольно ограниченных районах, таких как водопады или плотины», – говорит Ксю. «Однако с помощью этой технологии мы сможем охватить намного большую область распространения малых энергий, которые в совокупности могут составить конкуренцию традиционным источникам энергии».

Поделиться в соц. сетях