Energia ecosostenibile - gli scienziati potrebbero avere appena superato il più grande ostacolo alla produzione di idrogeno di massa

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La ricerca di soluzioni energetiche che possano essere ecocompatibili, attuabili e convenienti, ha trovato una nuova eccitante svolta attraverso l'uso della luce solare.

Un team di esperti delle energie rinnovabili dell'Università di Exeter ha aperto la strada a una nuova tecnica per produrre idrogeno dalla luce solare, al fine di creare un combustibile pulito, economico e ampiamente disponibile.

Il team ha sviluppato un metodo innovativo per suddividere l'acqua nelle sue parti costituenti - idrogeno e ossigeno - utilizzando la luce solare.
L'idrogeno può quindi essere utilizzato come combustibile, con il potenziale di alimentare oggetti di uso quotidiano come case e veicoli.

Fondamentalmente, il carburante a idrogeno che può essere creato attraverso questo metodo di fotosintesi sintetica non solo creerebbe zero emissioni di carbonio, ma sarebbe anche una fonte di energia praticamente illimitata.

Attualmente, circa l'85% delle riserve energetiche globali proviene dai combustibili fossili. Pertanto, la necessità e il desiderio di trovare una fonte di combustibile rinnovabile sostenibile ed economicamente efficiente sta crescendo con urgenza.

Forse non sorprende che il sole sia la fonte di energia rinnovabile più abbondante della terra, con il potenziale di fornire 100.000 terawatt di energia ogni anno - il che significa che un'ora di energia solare è pari a un intero anno di consumo totale di energia in tutto il mondo.

Tuttavia, uno degli ostacoli più significativi allo sviluppo di tecnologie a energia solare è stata l'incapacità di produrre un materiale semiconduttore che potesse convertire efficacemente la luce solare in una fonte di energia immagazzinabile.

In questa nuova ricerca, il team ha utilizzato l'ossido di ferro di lantanio per creare un materiale semiconduttore che ha dato i risultati ideali per l'utilizzo della luce solare nella produzione di idrogeno dall'acqua, rendendolo il candidato più forte per la generazione di idrogeno rinnovabile.

La nuova ricerca si concentra sull'uso di un rivoluzionario fotoelettrodo - un elettrodo (fatto da nanoparticelle di elementi lantanio, ferro e ossigeno) che assorbe la luce per poi avviare le trasformazioni elettrochimiche utili ad estrarre l'idrogeno dall'acqua.

I ricercatori ritengono che questo nuovo tipo di fotoelettrodo non sia solo economico da produrre, ma che possa anche essere ricreato su ampia scala per l'uso di massa in tutto il mondo.

La ricerca è pubblicata sulla rivista principale, Scientific Reports .

Govinder Pawar, il ricercatore con sede presso l'Università di Exeter's Environment and Sustainability in Cornwall, ha dichiarato: "Con l'aumento delle economie e della popolazione, i combustibili fossili non saranno in grado di sostenere la domanda globale di energia in modo "pulito", dato che si stanno esaurendo ad un ritmo allarmante. È necessario trovare fonti alternative di combustibili rinnovabili in grado di sostenere la domanda globale di energia. L'idrogeno è una promettente fonte di combustibile alternativa in grado di sostituire i combustibili fossili, in quanto ha una maggiore densità energetica rispetto ai combustibili fossili (più del doppio), emissioni zero di carbonio e l'unico sottoprodotto è l'acqua ".

Govinder Pawar ha aggiunto: "Abbiamo dimostrato che il nostro fotoelettrodo ha gli allineamenti di banda ideali necessari per suddividere l'acqua nei suoi costituenti (H2 e O2) spontaneamente...inoltre, il nostro materiale ha un'eccellente stabilità: dopo 21 ore di test, non si degrada, fattore ideale per scopi di scissione dell'acqua. Stiamo attualmente lavorando per migliorare ulteriormente il nostro materiale, per renderlo più efficiente e per produrre più idrogeno ".

Fonte: http://www.exeter.ac.uk/news/research/title_654984_en.html




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