Edullisempaa aurinkosähkövetyä

Auringonvalolla tuotettu vety olisi omiaan täydentämään aurinkosähkön tuotantoa yöaikaan. Tällä hetkellä tehokkain menetelmä sen tekemisen perustuu kuitenkin kalliiseen platinakatalyyttiin.

Uudessa tutkimuksessa Argonne National Laboratoryn tutkijat ovat löytäneet tavan yhdistää edullisempaa synteettistä kobolttipitoista katalyyttiä orgaaniseen valoherkkään kromofori-molekyyliin.

Vaikka koboltti on vedyn tuotannossa merkittävästi tehottomampaa kuin platina suuri hintaero puoltaa koboltin valintaa katalysaattorin perustaksi. Koboltin käyttöä on tutkittu aiemminkin, mutta nyt löydettiin mekanismi, jonka avulla kromofori voidaan yhdistää tehokkaasti katalyytin kanssa.

Tulevaisuuden tutkimuksiin tällä areenalla voisi kuulua nikkeli- ja rautakatalysaattoreita - metalleja, joita on luonnossa vieläkin runsaammin kuin kobolttia, vaikka ne eivät katalyytteinä ole aivan yhtä tehokkaita.

EPFL:ssä toiminut tutkimusryhmä on löytänyt tehokkaan tavan toteuttaa veden hajottaminen edullisilla molybdeenisulfidisella katalysaattorilla kuparioksidikalvoisella fotokatodilla.

Menetelmä voidaan helposti laajentaa suureen mittakaavaan ja sen tehokkuus vastaa platinaa käyttäviä menetelmiä. Lisäksi se osoittaa, hyvää vakautta happamissa olosuhteissa, mikä voisi näkyä pienempinä ylläpitokustannuksina.

North Carolina State Universityssä (UNC) on puolestaan tutkittu väriaineherkistettyä fotoelektrosynteesikennoja (DSPEC) vedyn tuottajina.

Heidän aikaisemmin kehittämät kennot eivät toimineet kunnolla, koska joko absorboiva katalyytti piti etäsyyttä nanohiukkasiin tai koska elektronit eivät liikkuneet riittävän nopeasti.

Tutkijat keksivät pinnoittaa nanohiukkaset atomi kerrallaan, ohuella titaanidioksidilla. Ultra-ohuiden kerroksien avulla nanohiukkaset saattoivat siirtää elektronit pois paljon nopeammin kuin ennen sekä vapauttivat elektronit käytettäviksi tekemään vetyä.