Солнечная энергия и фотокатализ: возможности и преимущества
Фотокатализ имеет некоторые преимущества по сравнению с другими методами производства водорода. Во-первых, это экологически чистый процесс, так как не требуется использование ископаемых топлив или выделение углекислого газа. Во-вторых, фотокатализ может происходить при комнатной температуре и атмосферном давлении, что делает его более эффективным и безопасным. Кроме того, фотокатализ может работать в различных условиях, включая наличие воды с низким содержанием диоксида углерода и химические примеси.
Одна из основных проблем, связанных с фотокатализом, заключается в поиске эффективных и стабильных катализаторов. Катализатор – это вещество, которое ускоряет химическую реакцию, но при этом не расходуется. Использование неэффективных катализаторов может значительно снизить эффективность процесса и увеличить затраты на производство водорода.
Тем не менее, современные исследования в данной области позволяют надеяться на разработку новых катализаторов с повышенной активностью и стабильностью. Ученые работают над созданием катализаторов, основанных на полупроводниковых материалах, фотоэлектродов и наночастиц. Эти инновационные материалы могут значительно повысить эффективность процесса фотокатализа и снизить его затраты.
В целом, фотокатализ на основе солнечной энергии имеет большой потенциал в производстве чистого водорода. Дальнейшие исследования и разработки в данной области могут привести к созданию более эффективных и экономически выгодных методов получения водорода, что способствует развитию устойчивой энергетики и снижению негативного влияния на окружающую среду.
Разделяй и властвуй: совершенствование электролиза воды +25
- 25.03.20 07:50
•
Dmytro_Kikot
•
#493826
•
Хабрахабр
•
•
7300
Научно-популярное, Блог компании ua-hosting.company, Химия, Экология, Энергия и элементы питания
Рекомендация: подборка платных и бесплатных курсов создания сайтов — https://katalog-kursov.ru/
Одной из самых известных химических формул, которые нам известны еще со школьной скамьи, является H2O — оксид водорода, т.е вода. Без этого простого на первый взгляд вещества жизнь на нашей планете была бы совершенно иной, если вообще была бы. Помимо своих животворящих функций у воды имеется масса других применений, среди которых стоит выделить получение водорода (H). Одним из методов достижения этого является электролиз воды, когда ее разделяют на составляющие, т.е. на кислород и водород. Это достаточно сложный, затратный, но эффективный метод. Тем не менее, нет в мире такого, что ученые не хотели бы улучшить. Команда исследователей из университета штата Вашингтон и Лос-Аламосской национальной лаборатории нашли способ усовершенствовать электролиз воды, значительно снизив себестоимость его проведения без снижения результата. Какие изменения пришлось внедрить в электролиз воды, почему были использованы те или иные вещества, и какие результаты показывает обновленный метод добычи водорода? Об этом нам поведает доклад ученых. Поехали.
![Водородное топливо для автомобилей [от а до я]](https://sttk38.ru/wp-content/uploads/e/1/7/e174c2b4fabd65a1cc9d6e4de379aa29.jpeg)
Основа исследования
2proton-exchange membranealkaline anion exchange membraneplatinum-group metals1аИзображение №1: схема низкотемпературного электролиза воды.-222323-21b1с-2иономера*
кватернизации*
Результаты исследования
rotating disk electrodeИзображение №2: влияние концентрации NaOH (гидроксид натрия) на активность электрокатализаторов.22bionexchange capacitya-13аИзображение №3: химическая структура полимерных материалов, использованных в исследовании.3b-2-2-2Изображение №4: влияние иономеров на производительность AEM.4а-2-2-24b-2-2-2-2Изображение №5: производительность AEM электролизера с анодным катализатором без применения металлов платиновой группы.-2-2-2-22Изображение №6: показатели прочности AEM электролизеров с NiFe катализатором.-26bдоклад ученых
Немного рекламы 
облачные VPS для разработчиков от $4.99уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас:Вся правда о VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps от $19 или как правильно делить сервер?Dell R730xd в 2 раза дешевле в дата-центре Equinix Tier IV в Амстердаме?2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99!Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?
Электролиз воды: новые подходы и эффективность
В настоящее время идут интенсивные исследования новых подходов к электролизу воды, направленные на повышение эффективности и экономичности этого процесса. Одним из таких подходов является использование катализаторов на основе драгоценных металлов, таких как платина или родий. Эти материалы способны ускорить реакцию разложения воды и снизить энергозатраты.
Однако, использование драгоценных металлов в качестве катализаторов является дорогостоящим и ограниченным решением. Поэтому, исследователи активно ищут альтернативные катализаторы, такие как наночастицы недрагоценных металлов или соединения органических полимеров. Эти материалы имеют потенциал для замены драгоценных металлов и снижения затрат на производство водорода.
Кроме того, исследователи разрабатывают новые методы и устройства для улучшения электролиза воды. Например, одним из подходов является использование электролита с повышенной проводимостью, что позволяет увеличить скорость реакции. Также идут исследования в области использования солнечной энергии для проведения электролиза воды, что позволяет получать водород с нулевыми выбросами углекислого газа.
![Водородное топливо для автомобилей [от а до я]](https://sttk38.ru/wp-content/uploads/1/a/8/1a8c952ce4d7510bb4f4d18bb6870080.gif)
В целом, новые подходы и исследования в области электролиза воды открывают перспективы для развития энергетики на основе водорода. Улучшение эффективности и снижение затрат на этот процесс позволят сделать водородную энергетику более доступной и экологически чистой.
Новые технологии и исследования
В последние годы исследования в области получения водорода привели к разработке новых технологий, которые могут изменить нашу энергетическую систему и сделать ее более устойчивой и экологически чистой. Некоторые из этих технологий исследованы и уже находятся на стадии коммерциализации, в то время как другие все еще находятся в процессе исследования и разработки.
Одной из основных технологий, используемых для получения водорода, является электролиз воды. Эта технология основана на использовании электричества для разложения воды на водород и кислород. Однако, существует несколько проблем, связанных с этим процессом, таких как высокая стоимость и низкая энергетическая эффективность. Исследователи работают над разработкой новых материалов и катализаторов, чтобы повысить эффективность этой технологии и снизить ее стоимость.
Другой перспективной технологией является использование бактерий и микроорганизмов для производства водорода. Некоторые виды бактерий могут жить в экстремальных условиях и производить водород в процессе своей жизнедеятельности. Исследователи изучают эти организмы и разрабатывают способы увеличения их эффективности и производительности.
Также проводятся исследования в области солнечной энергии и фотохимической конверсии для производства водорода. Фотохимическая конверсия основана на использовании света для прямого разложения воды на водород и кислород. Эта технология является многообещающей, но до сих пор не масштабируется из-за сложностей в процессе и высоких затрат.
Наконец, исследователи работают над разработкой новых материалов и катализаторов, которые могут улучшить процесс водородной энергетики. Эти новые материалы и катализаторы могут повысить эффективность и устойчивость системы и сделать ее более доступной и привлекательной для промышленного использования.
