Az új félvezető bevonat utat nyithat a jövőbeni zöld üzemanyagok számára

Fenntarthatóbban lehet előállítani Hidrogéngázt és metanolt üzemanyagcellákhoz vagy nyersanyagként például a vegyipar számára a napfény felhasználásával – mutatja az Uppsala Egyetem új tanulmánya.

[wp_ad_camp_1]

Ebben a tanulmányban a kutatók egy új bevonóanyagot fejlesztettek ki a félvezetők számára, amelyek új lehetőségeket teremthetnek az üzemanyagok előállítására olyan folyamatokban, amelyek a közvetlen napfényt és az áramot ötvözik. A tanulmány a Nature Communications folyóiratban jelent meg. “Egy lépéssel közelebb kerültünk ahhoz a célunkhoz, hogy a jövő üzemanyagát napfényből állítsuk elő” – mondja Sascha Ott, az Uppsala Egyetem Kémiai Tanszékének professzora. Ma a hidrogéngázt és a metanolt főként fosszilis forrásokból állítják elő, mint például olaj vagy földgáz. Környezetbarátabb, éghajlatbarátabb megoldás az, hogy ezeket az anyagokat vízből és szén-dioxidból állítják elő, fenntartható elektromosság felhasználásával, az úgynevezett elektrolizátorokban. Ez a folyamat elektromos energiát igényel alkalmazott feszültség formájában.

A tudósok új anyagot dolgoztak ki, amely csökkenti a folyamatban szükséges feszültséget azáltal, hogy napfény segítségével egészíti ki az áramot. A napfény megragadásához ugyanolyan típusú félvezetőket használtak, mint a napelemekben. A vizsgálat új szempontja, hogy a félvezetőket egy új bevonó anyaggal borították, amely a nap sütésekor kivonja az elektronokat a félvezetőből. A bevonat egy “fém-szerves váz” – háromdimenziós hálózat, amely egyedi szerves molekulákból áll, amelyeket apró fémcsatlakozók tartanak a helyükön, a nanométer alatti skálán. A molekulák befogják a napfény által generált elektronokat, és eltávolítják azokat a félvezető felületéről, ahol egyébként nem kívánt kémiai reakciók történhetnek. Más szavakkal, a bevonat megakadályozza a rendszer rövidzárlatát, ami viszont lehetővé teszi az elektronok hatékony gyűjtését.