Мария Цветкова

© Babr24.com

Наука и технологииКрасноярск

4586

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

4586

13.07.2022, 12:11

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

Bytes: 3534 / 3353

Версия для печати

Скачать PDF

Поделиться в соцсетях:

Также читайте эксклюзивную информацию в соцсетях:
- Телеграм
- Джем
- 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)

А в небесах опять летит комета!

2024 год оказался «урожайным» на разные небесные явления; вспомним хотя бы нашумевшую комету «Цзыцзиньшань – ATLAS», которую в минувшем октябре можно было видеть невооруженным глазом. А теперь нас посетила даже более интересная гостья, одна из самых ярких комет - C/2024 G3 (ATLAS).

Эля Берковская

Наука и технологииСобытияМир

3054

12.01.2025

Инсайд. И на Луне будут растения?

Проект под руководством Австралии по выращиванию растений на Луне обеспечил себе место на лунной миссии, запуск которой запланирован на 2025 год.

Николай Головин

Наука и технологииМир

2239

16.11.2024

Телеграм Красноярска за неделю. Приговор Глискову и медиафорум

Бабр представляет обзор ключевых событий и обсуждений в красноярском сегменте мессенджера Telegram за неделю с 30 сентября по 6 октября включительно. 10 лет и 10 миллионов На прошлой неделе суд вынес приговор Александру Глискову. Красноярск. Бабр.

Анна Роменская

Наука и технологииПолитикаЭкономика и бизнесКрасноярск

26243

07.10.2024

Бактерии-«светлячки»: красноярские ученые нашли помощников в борьбе с экологическими проблемами

Исследователи Сибирского федерального университета и Института биофизики СО РАН нашли у биолюминесцентных бактерий способность выделять наночастицы селена. Их можно использовать в медицине для терапии и профилактики поражённых органов и тканей, а также в экологических целях.

Миюки Хощино

Наука и технологииЗдоровьеКрасноярск

6248

11.08.2024

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

50281

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

10471

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

23873

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

9882

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

22905

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

6133

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

6749

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

5920

11.10.2022

Лица Сибири

Николаев Александр

Аблов Анатолий

Дубровин Сергей

Таевский Борис

Николаев Николай

Ковалевский Валерий

Носовко Валерий

Агапитов Михаил

Кобенков Анатолий

Сумароков Илья (младший)