Мария Цветкова

© Babr24.com

Наука и технологииКрасноярск

4234

13.07.2022, 12:11

В Красноярске разработали технологию получения чистого водорода из энергии Солнца

Исследователями СФУ совместно с коллегами из Красноярского научного центра разработан новый дизайн электрода ячейки для получения чистого водорода прямым разложением воды под действием солнечной энергии.

СФУ – Сибирский Федеральный Университет, основанный в 2006 году и объединяющий четыре вуза в Красноярске. Это крупнейший университет восточной части России.

В настоящий момент наиболее популярным считается производство водорода из ископаемого сырья. Но запасы не бесконечны и каждый день сокращаются, из-за этого возникает вопрос о поиске альтернативных и, что важнее всего, возобновляемых источников энергии. Энергия солнечного излучения, в данном случае, интересует ученых больше всего. В области солнечной энергетики разрабатывается два основных направления — создание солнечных батарей и прямое преобразование солнечного излучения в энергию химических веществ, например, водорода.

Ученые напоминают, что в природе не существует источников чистого водорода, его получают из водородсодержащих соединений. Очень важным для человечества способом решения данной задачи является возможность прямого разложения воды на водород и кислород под действием солнечной энергии.

Первый этап процесса фотоэлектрохимического расщепления воды — поглощение солнечного излучения. Количество выделившегося водорода равно количеству поглощенного света, соответственно, чтобы получить больше водорода, нужно увеличить поглощение электрода ячейки, что является первоочередной проблемой. Учеными уже не раз продемонстрированы поглощающие свойства структур на основе таммовских плазмонов-поляритонов. Это локализованное («пойманное») состояние света, возникающее на границе между тонким слоем металла и распределенным брэгговским отражателем — слоистой структурой, в которой показатель преломления материала периодически изменяется в одном пространственном направлении.

Красноярскими учеными предложена особая конструкция, состоящая из чирпированного фотонного кристалла (это такой фотонный кристалл, геометрические параметры которого видоизменяются с изменением номера слоя) и тонкого слоя нитрида титана, разделенных слоем полупроводника. Нитрид титана, в данном случае, играет роль металлического зеркала, и в спектре поглощения структуры возникает широкая полоса.

«Удалось показать, что замена строго периодического зеркала на зеркало с изменяющимся периодом, называемым чирпированным, позволяет значительно улучшить характеристики структуры. Интегральное поглощение может возрасти на 8% в диапазоне от 700 до 1400 нанометров, фотооклик достичь 32,1 мА/Вт, а прогнозируемая эффективность преобразования солнечного света в водород, то есть коэффициент полезного действия структуры — 3,95%, что является достойным показателем», — пояснил один из исследователей, научный сотрудник лаборатории нанотехнологий, спектроскопии и квантовой химии СФУ Максим Пятнов.

Научное исследование ученых обосновано сокращением запасов ископаемого топлива — нефти и газа. Данное открытие принесет пользу как природе, так и человеку: поможет не растрачивать ограниченные природные ресурсы, и снизить затраты на производство и электроэнергию. Большим прорывом для человечества станет получение электричества и химических веществ из солнечной энергии, которые будут доступны для всех, использованы на постоянной основе и внедрены в обыкновенную бытовую жизнь.

Мария Цветкова

© Babr24.com

Наука и технологииКрасноярск

4234

13.07.2022, 12:11

URL: https://babr24.net/kras/?IDE=231714

bytes: 3534 / 3353

Поделиться в соцсетях:

Также читайте эксклюзивную информацию в соцсетях:
- Телеграм
- ВКонтакте
- Вайбер
- Одноклассники

Связаться с редакцией Бабра в Красноярском крае и Хакасии:
[email protected]

Автор текста: Мария Цветкова.

Другие статьи в рубрике "Наука и технологии" (Красноярск)

Говорите по-эвенкийски!

Недавно в Дудинке, в Таймырском краеведческом музее, состоялась презентация оффлайн-переводчиков для языков коренных народов Таймыра: эвенкийского, ненецкого, энецкого, долганского и нганасанского языков. Автор идеи — эвенк Николай Апросимов.

Дмитрий Верхотуров

Наука и технологииОбразованиеКультураКрасноярск

45779

28.02.2024

В Красноярском крае обнаружены следы неизвестного древнего племени

Археологи Сибирского федерального университета сделали уникальную находку в долине малых притоков Ангары, рядом с Канском. Они нашли ранее неизвестные памятники культуры древних племен, которые жили на этой территории на рубеже новой эры.

Александр Мур

Наука и технологииКрасноярск

9772

28.11.2023

В Хакасии нашли «мастерскую» возрастом 30 тысяч лет

Археологи из Новосибирска обнаружили на территории Хакасии уникальную стоянку эпохи верхнего палеолита, на которой древние люди занимались разделкой и утилизацией туш копытных животных, а также обработкой шкур и кости. Возраст находки оценивается в 30 тысяч лет.

Александр Мур

Наука и технологииХакасия Новосибирск

16071

24.10.2023

Изобретения Красноярья: биоразлагаемый пластик, имплантаты и высокопрочный стеклобетон

Недавно Красноярский край представил лучшие разработки компаний на международной выставке «Иннопром. Казахстан». И вообще красноярские учёные не перестают удивлять необычными и полезными материалами, которые они создают. Об этом Бабр и расскажет в материале.

Анна Роменская

Наука и технологииКрасноярск

9297

30.09.2023

Ученые предложили утилизировать мусор взрывом

Ученые научно-образовательного центра (НОЦ) «Енисейская Сибирь» разработали особый метод утилизации пластиковых отходов с помощью детонационной волны. В современных реалиях методы утилизации пластиковых отходов не позволяет уничтожить их полностью.

Morel

Наука и технологииЭкологияКрасноярск

20500

14.05.2023

Красноярские учёные создали антикоагулянт из древесины

Специалисты Сибирского федерального университета разработали технологию биохимической модификации, которая позволяет создавать из древесного вторсырья антикоагулянты – вещества, препятствующие тромбообразованию. Результаты исследования опубликованы в журнале Pharmaceutics.

Анна Роменская

Наука и технологииКрасноярск

5476

19.03.2023

Новый вид: у чернобыльских собак выявили уникальные изменения в ДНК

Прошло 37 лет с момента катастрофы, но территорию бывшей Чернобыльской АЭС продолжают исследовать. Ранее сообщалось, что местный лес превратился в заповедник. Во-первых, туда вернулись животные, во-вторых, людей там нет.

Миша Ковальски

Наука и технологииБратья меньшиеМир

5638

17.03.2023

Ученый из Красноярска разработал способ экспресс-диагностики клещевых инфекций

Новый способ выявления клещевых инфекций разработан ученым Юрием Комаровским, и позволит быстро и эффективно провести анализ на наличие возбудителя болезни Лайма. Для этого нужно будет воспользоваться портативным набором реагентов. Ученые планируют запустить их в продажу уже в следующем году.

Агата Гром

Наука и технологииЗдоровьеКрасноярск

5237

11.10.2022

Шнобелевская премия 2022: алкогольные клизмы майя, мороженое для онкобольных и многое другое

Названы лауреаты ежегодной церемонии вручения Шнобелевской премии 2022. В этом, как в прошлом и позапрошлом году, церемония проходила в режиме онлайн. Шнобелевская премия является шуточной научной наградой. Она присуждается с 1991 года в стенах Гарвардского университета.

Миша Ковальски

Наука и технологииМир

5668

22.09.2022

Британские учёные выяснили, почему монахи заражались кишечными паразитами чаще остальных

Ох уже эти английские монахи, чего они только не вытворяли в своих монастырях. Думали, что никто не узнает, но британские археологи всё нашли, исследовали и поделились результатами на весь мир. Учёные из Кембриджа решили проанализировать образцы почвы на кладбище.

Миша Ковальски

Наука и технологииЗдоровьеИсторияМир

6037

26.08.2022

Мыши, употреблявшие два месяца «Coca-Cola», отупели

В научном журнале Experimental Gerontology вышла статья бразильских учёных, в которой они рассказывают о том, как популярный напиток «Coca-Cola» влияет на когнитивные способности. Хоть эксперименты ставили и на мышах, по словам экспертов, на человека может быть оказан такой же эффект.

Миша Ковальски

Наука и технологииЗдоровьеМир

5426

24.08.2022

В Мексике нашли вейдера, только не тёмного, а ванильного

Новые виды живых существ продолжают открывать по всему миру по сей день. Так, международная группа учёных из Национального Тайваньского университета нашла нового членистоногого в Мексиканском заливе. Выглядит он, мягко говоря, удивительно.

Миша Ковальски

Наука и технологииБратья меньшиеМир

5339

18.08.2022

Лица Сибири

Харитонов Арнольд

Яшников Юрий

Ханько Андрей

Иванова Марина

Протопопова Наталья

Булакин Николай

Кудрук Вячеслав

Воронов Денис

Апрелков Николай

Костина Оксана