Солнечный суперконденсатор производит водород и электричество одновременно

Солнечный суперконденсатор производит водород и электричество одновременно

Распространение водородных транспортных средств происходит не так быстро, как электромобилей, хотя они и работают на чистом, относительно доступном топливе, а неразвитость инфраструктуры для промышленного производства, распределения и хранения водорода по-прежнему остается основным препятствием на их пути. Но последняя работа ученых из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) поможет снизить барьер для выхода технологии в массы с новым устройством, которое использует солнечный свет для одновременной выработки водорода и электричества.

Исследователи UCLA создали гибридный девайс, который объединяет суперконденсатор с водородным топливным элементом и обеспечивает работу системы за счет солнечной энергии. Наряду с обычными положительными и отрицательными электродами устройство имеет третий электрод, который может либо хранить энергию в виде электричества, либо использовать ее для разделения воды на составляющие ее атомы водорода и кислорода – процесс, называемый водным электролизом.

Отличительной особенностью устройства также является возможность производить водородное топливо экологически чистым способом. В настоящее время около 95% производства водорода во всем мире получается из переработки ископаемого топлива (например – природного газа) – процесс, который выделяет большое количество CO2 в атмосферу, отмечает Махер Эль-Кади, соавтор исследования.

«Водородная энергия не является «зеленой», если она не производится из возобновляемых источников», - сказал Эль-Кади. Он добавил, что использование солнечных элементов и доступных материалов для расщепления воды обладает огромным потенциалом в снижении стоимости производства водорода и что подход может в конечном итоге заменить существующий метод, основанный на ископаемом топливе.

По словам ученых, объединение суперконденсатора и технологии электролиза воды в одном устройстве – это прогресс, который можно сравнить со смартфоном, в котором были совмещены телефон, веб-браузер и камера.

Чтобы обеспечить максимальную площадь поверхности, которая будет взаимодействовать с водой и, тем самым, увеличить количество водорода и объем заряда суперконденсатора, исследователями были разработаны электроды наномасштабного уровня – в тысячу раз тоньше, чем толщина человеческого волоса. Хотя созданное ими устройство умещается на ладони, они говорят, что изготовление более крупных версий также не составит особых сложностей.

Новый девайс может сделать водородомобили более доступными для широких масс, поскольку он производит водород с использованием никеля, железа и кобальтовых элементов, являющихся более распространенными и дешевыми, чем платина и другие драгоценные металлы, которые в настоящее время применяются для производства водородного топлива.

Newsland.ru

Похожие новости:
Инженеры создали работающую на солнце и воде батарейку
Инженеры из Осакского университета использовали солнце, чтобы превратить морскую воду в электричество. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications. Впервые солнечный свет был применен для производства перекиси водорода в количествах, достаточных для использования в топливных элементах.По словам ученых, перекись ..
2016-05-23 1001 0 Технология
0
Суперконденсатор поможет заряжать устройства за секунды
В эту новость сложно поверить, тем не менее, это так. Восемнадцатилетняя девушка изобрела суперконденсатор, который поможет заряжать электронные устройства за считанные секунды. Её зовут Иша Харе и она победила на Международной ярмарке науки и техники Intel, получив за своё изобретение 50 тысяч долларов. Пока ..
2013-05-21 1200 0 Технология
0
Солнечный зонтик будет питать гаджеты
Зонты это отличный способ, чтобы получить тень в солнечный жаркий день, но с зонтиком, который может предоставить вам тенек, а также достаточно мощности для зарядки и питания электронных устройств, таких как ноутбук, мобильный телефон и планшет может быть очень полезным ..
2012-05-22 1123 0 Технология
0
Наука и технологии. Алюмоэнергетика — черты грядущего
Репортаж Максима и Петра Калашниковых из Объединенного института высоких температур (ОИВТ) РАН. Завотделом «Алюмоэнергетика» Евгений Школьников о том, что топливом будущего может стать волшебный металл -- алюминий. Как получать сразу водород, электричество, тепло и сырье для производства искусственных ..
2013-11-27 1475 0 Технология
0
Кремний и вода дадут водород в 150 раз быстрее
Сверхмаленькие частицы кремния, вступая в реакцию с водой, практически мгновенно производят водород. Таковы результаты исследования, проведенного учеными из университета Буффало. В ходе серии экспериментов ученые создали сферические кремниевые частицы около 10 нанометров в диаметре. Объединенные с водой, ..
2013-01-26 1687 0 Технология
0
Созданы абсолютно прозрачные солнечные батареи
Группа ученых из Университета штата Мичиган разработала новый тип солнечного концентратора, который, будучи помещенным на окно, вырабатывает энергию, но при этом позволяет смотреть сквозь стекло. Эту технологию, получившую название "прозрачный люминесцентный солнечный концентратор", можно также использовать ..
2014-08-26 3187 0 Технология
0
В США разработаны прозрачные солнечные элементы
Недавно исследователи из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (UCLA) объявили о том, что они разработали новый прозрачный солнечный элемент, с помощью которого все окна в доме можно сделать энергогенерирующими, но при этом достаточно прозрачными для того, чтобы солнечный свет свободно проникал в помещения, ..
2013-05-8 1254 0 Технология
0
Солнечные батареи будут делать из ржавчины
Новый тип солнечных батарей, вырабатывающих синтетическое топливо из света и воды (фотоэлектрохимических топливных элементов), разрабатывается швейцарскими учеными. Их основным материалом выступила ржавчина, сообщается в журнале Energy & Environmental Science. Ржавчина (окись железа) может произвести революцию в солнечной энергетике. ..
2014-06-23 1436 0 Технология
0
Собрана эффективная солнечно-водородная энергетическая система
Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) из доступных в свободной продаже компонентов собрали солнечно-водородную энергетическую систему. Их работа опубликована в Journal of Electrochemical Society, а краткое изложение приводится в сообщении швейцарской школы. По данным исследователей, в их системе эффективность преобразования ..
2016-08-28 10438 0 Технология
0
Ученые создали новый катализатор для расщепления воды
Водород уже давно позиционируется, как экологически чистое топливо будущего. Но с его промышленным производством до сих пор не все так гладко. Для расщепления воды на водород и кислород используются платиносодержащие катализаторы, которые слишком дорогостоящие для того, чтобы рассматривать их с точки зрения удовлетворения всех энергетических потребностей человечества. ..
2013-01-22 2664 1 Технология
1
Фотоэлемент впервые объединили в одно устройство с перезаряжаемым аккумулятором
Американские ученые впервые «скрестили» солнечный фотоэлемент с перезаряжаемым аккумулятором. О гибридном устройстве сообщается в журнале Nature Communications и в пресс-релизе Университета штата Огайо. Изобретение решает давнюю проблему солнечной энергетики: потери электроэнергии, связанные с перемещением электронов от фотоэлемента к внешней ..
2014-10-06 1028 0 Технология
0
Установлен очередной рекорд эффективности ФЭП
Благодаря плодотворному сотрудничеству между компанией Semprius Inc. из Северной Каролины, США, и немецкой Siemens удалось разработать наиболее эффективные солнечные панели в мире. Об этом сообщается в отдельном пресс-релизе от двух компаний. Эта цифра практически в два раза выше, чем у доступных ..
2012-02-6 1380 1 Технология
0
Нанокристаллы продуцируют водород под действием света
Природный фотосинтез позволяет растениям собирать солнечный свет и конвертировать его в энергию — электрическую и химическую. Большинство искусственных фотосинтетических систем стараются имитировать этот естественный процесс, используя для запуска расщепления воды на водород и кислород абсорбирующие свет органические красители, ..
2012-11-12 1196 0 Технология
0
Новый тип ветрогенератора производит электричество без лопастей
Все мы привыкли к стандартному виду ветрогенераторов и при слове ветрогенератор большинство сразу же представляет себе вращающиеся лопасти. В некоторых странах есть целые ветряные электростанции, которые состоят из многих десятков, если не сотен, «мельниц». У этого способа получения энергии есть ..
2012-11-7 4198 2 Технология
0
Предложен простой способ расщепления воды на кислород и водород
Американские ученые нашли простой катализатор, позволяющий электролизом расщеплять воду на кислород и водород. Соответствующее исследование опубликовано в журнале Proceedings of the Natural Academy of Sciences, кратко о нем сообщает Хьюстонский университет (США).В качестве катализатора специалисты предлагают использовать недорогое ..
2017-05-16 19068 0 Технология
0