Uutta valoa vedyn tuottoon

02.11.2022

NUS_water-electrolysis-valo-250-t.jpgSingaporen kansallisen yliopiston (NUS) tutkijaryhmä on tehnyt upean tieteellisen löydön, joka voi mahdollisesti mullistaa tavan, jolla vesi hajotetaan vetykaasun vapauttamiseksi.

Tiimi, jota johtivat apulaisprofessori Xue Jun Min, tohtorit Wang Xiaopeng ja Vincent Lee Wee Siang havaitsivat, että valo voi laukaista uuden mekanismin katalyyttisessä materiaalissa, jota käytetään laajalti vesielektrolyysissä.

"Huomasimme, että sähkökatalyyttisen reaktion redox-keskus vaihtuu metallin ja hapen välillä valon laukaisemana", kertoo Xue.

Tällä muunnoksella keskeinen rooli hapen kehityksessä, joka on toinen puoli vedyn tuotantoa. Mutta Xuen mukaan se kuitenkin parantaa suuresti veden elektrolyysin tehokkuutta.

Normaaleissa olosuhteissa apulaisprofessori Xue ja hänen tiiminsä eivät ehkä olisi törmänneet tähän löytöön.

Laboratorion normaalisti ympärivuorokautinen valaistus pimeni yhdeksi yöksi kolme vuotta sitten. Kun tutkijat seuraavana päivänä palasivat töihinsä, he havaitsivat, että nikkelioksihydroksidipohjaisen materiaalin suorituskyky pimeässä jatkuneessa vesielektrolyysikokeessa oli laskenut rajusti.

"Kukaan ei ole koskaan aiemmin huomannut tätä suorituskyvyn laskua, koska kukaan ei ole koskaan tehnyt tällaista kokeilua pimeässä", sanoo apulaisprofessori Xue. ”Lisäksi kirjallisuudessa sanotaan, että tällaisen materiaalin ei pitäisi olla valoherkkä; valolla ei pitäisi olla vaikutusta sen ominaisuuksiin."

Xue ja hänen tiiminsä tekivätkin lukuisia toistuvia kokeita varmistaakseen, että he olivat löytämässä jotain uraauurtavaa. He kaivautuivat myös syvemmälle tällaisen ilmiön takana olevaan mekaniikkaan.

Kolmen vuoden kuluttua apulaisprofessori Xue ja hänen tiiminsä pystyivät vihdoin jakamaan havainnot julkisesti tutkimusraportissa.

Löydöksensä avulla tiimi työskentelee nyt suunnitellakseen uutta tapaa parantaa teollisia prosesseja vedyn tuottamiseksi. Professori Xue ehdottaa, että vettä sisältävistä kennoista tehdään läpinäkyviä, jotta vedenjakoprosessiin saadaan valoa.

Aiemmin muun muassa intialaiset tutkijat ovat vauhdittaneet edullisella mutta huonon vedyntuoton prosessia magneettikentällä. Yhdysvaltalaistutkijat ovat puolestaan valmistaneet katalyytin, joka toimii lämmöllä tai sähköllä ja lopullisena tavoitteena on yhdistää nämä toimintamuodot.

Aiheesta aiemmin:

Alumiininanohiukkasista tehokas vedyn tuottaja

Tehokkaiden katalyyttien salaisuuksia

Vihreää vetyä edullisemmin

12.07.2024Hyönteisistä inspiroidut liiketunnistin ja logiikka
08.07.2024Kvanttiannealaari parantaa ymmärrystä kvanttimonikehojärjestelmistä
05.07.2024Hyönteisten lennon salaperäinen mekaniikka
01.07.2024Eksitonit mahdollistavat erittäin ohuen linssin
28.06.2024Luontoa tarkkaillen
27.06.2024Uusi fysikaalinen ilmiö kahden erilaisen materiaalin rajapinnassa
20.06.2024Perovskiiteistä 1D-nanolankoja ja topologisia polaroneita
19.06.2024Täysin optinen fotonisiru tunnistaa ja käsittelee
19.06.2024Uusia toiveita sinkki-ilma akuille
17.06.2024Elektroneille viisikaistainen supervaltatie

Siirry arkistoon »