Πράσινο υδρογόνο με τη χρήση νανοτεχνολογίας

Ερευνητές Πανεπιστημίου στο Μόναχο ανέπτυξαν καινοτόμες νανοδομές υψηλής απόδοσης, για την παραγωγή πράσινου υδρογόνου με το ηλιακό φως.«Εκεί που τα σωματίδια υψηλής ενέργειας του ηλιακού φωτός συναντούν τις ατομικές δομές είναι που ξεκινά η έρευνά μας», είπε ο επικεφαλής της έρευνα Emiliano Cortés. «Εργαζόμαστε πάνω σε υλικές λύσεις για να χρησιμοποιούμε την ηλιακή ενέργεια πιο αποτελεσματικά».

Τα ευρήματά του έχουν μεγάλες δυνατότητες καθώς επιτρέπουν νέα ηλιακά κύτταρα και φωτοκαταλύτες .

Σύμφωνα με τον επικεφαλής υπάρχει μία σημαντική πρόκληση : «Το φως του ήλιου φτάνει στη γη «αραιωμένο», επομένως η ενέργεια ανά περιοχή είναι συγκριτικά χαμηλή». Οι ηλιακοί συλλέκτες το αντισταθμίζουν καλύπτοντας μεγάλες επιφάνειες. Ο Cortés, ωστόσο, προσεγγίζει το πρόβλημα από την άλλη κατεύθυνση. Με την ομάδα του στο Nano-Institute του LMU, το οποίο χρηματοδοτείται από το σύμπλεγμα αριστείας e-conversion, η Solar Technologies go Hybrid (πρωτοβουλία του Bayerisches Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst) και το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας, αναπτύσσει νανοδομές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη συγκέντρωση της ηλιακής ενέργειας.

Σε μια δημοσίευση στο περιοδικό Nature Catalysis , ο Cortés, μαζί με τον Δρ Matías Herran και συνεργάτες από το Ελεύθερο Πανεπιστήμιο του Βερολίνου και το Πανεπιστήμιο του Αμβούργου, παρουσιάζουν έναν δισδιάστατο υπερκρύσταλλο που παράγει υδρογόνο από μυρμηκικό οξύ με τη βοήθεια του ηλιακού φωτός. «Το υλικό είναι τόσο εξαιρετικό, στην πραγματικότητα, που κατέχει το παγκόσμιο ρεκόρ για την παραγωγή υδρογόνου με χρήση ηλιακού φωτός», επεσήμανε ο Cortés. Τα νανο hotspot απελευθερώνουν καταλυτική ισχύ.

Για τον υπερκρύσταλλό τους, οι Cortés και Herrán χρησιμοποιούν δύο μέταλλα σε μορφή νανοκλίμακας. «Δημιουργούμε αρχικά σωματίδια στην περιοχή των 10-200 νανόμετρων από ένα μέταλλο – το οποίο στην περίπτωσή μας είναι χρυσός», εξήγησε ο Herrán «Σε αυτή την κλίμακα, το ορατό φως αλληλεπιδρά πολύ έντονα με τα ηλεκτρόνια του χρυσού, αναγκάζοντάς τα να ταλαντώνονται συντονισμένα». Αυτό επιτρέπει στα νανοσωματίδια να συλλάβουν περισσότερο ηλιακό φως και να το μετατρέψουν σε ηλεκτρόνια πολύ υψηλής ενέργειας.

Σήμερα, το υδρογόνο παράγεται κυρίως από ορυκτά καύσιμα, κυρίως από φυσικό αέριο. «Συνδυάζοντας πλασμονικά και καταλυτικά μέταλλα, προχωράμε στην ανάπτυξη ισχυρών φωτοκαταλυτών για βιομηχανικές εφαρμογές, όπως η μετατροπή του CO2 σε χρησιμοποιήσιμες ουσίες», εξήγησαν οι Cortés και Herrán. Οι δύο ερευνητές έχουν ήδη κατοχυρώσει με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας την υλική τους ανάπτυξη.

[ΠΗΓΗ]