تولید انرژی خورشیدی با تجزیه مولکول‌های آب

محققان ایرانی دستگاهی را توسعه دادند که با استفاده از انرژی خورشیدی مولکول‌های آب را تجزیه می‌کند.

محققان دانشگاه RICE راه جدید و کارآمدی برای دریافت انرژی از نور خورشید و تبدیل آن به انرژی پاک و تجدیدپذیر با تقسیم مولکول‌های آب را نشان داده‌اند.

این فناوری که در مجله‌ی انجمن شیمی آمریکا توضیح داده شده است، بر پیکربندی از نانوذرات طلا با نور فعال شده متکی است که نور خورشید را دریافت و انرژی خورشیدی را به الکترون‌های به شدت برانگیخته انتقال می‌دهد. دانشمندان از این الکترون‌ها به نام "الکترون‌های گرم" یاد می‌کنند.

الکترون داغ پتانسیلی برای تحریک واکنش‌های شیمیایی مفید را دارند اما به سرعت فرو می‌پاشند که محققان در تلاش‌ هستند از انرژی آن‌ها بهره‌برداری کنند.

Thomann رهبر پژوهشگران، استادیار مهندسی برق و کامپیوتر گفت: برای مثال، بسیاری از تلفات انرژی در پنل‌های فتوولتائیک خورشیدی امروز است که الکترون‌های داغ آن در عرض چند تریلیونیم ثانیه خنک می‌شوند و انرژی خود را به عنوان گرما هدر می‌دهند. در نانوذرات فعال شده با نور توسط محققان در آزمایشگاه نانوفتونیک Rice، نور به دام افتاده و به پلاسمون تبدیل می‌شود. پلاسمون امواج الکترون‌هایی است که مانند یک سیال در سراسر سطح فلز نانوذرات جاری می‌شوند. پلاسمون‌ها در سطح بالای انرژی قرار دارند که عمر کوتاهی دارند اما محققان در دانشگاه Rice راهی برای به دام انداختن انرژی پلاسمونیک و تبدیل آن به گرما یا نور مفید، یافته‌اند.

حسین ربات‌جزی و شاه‌محمد بهاءالدین سیستمی ایجاد کردند که انرژی را از الکترون‌های گرم می‌گیرند و برای تقسیم مولکول‌های آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده می‌کنند. این یافته‌ای مهم است زیرا اکسیژن و هیدروژن مواد اولیه برای سلول‌های سوختی، دستگاه‌های الکتروشیمیایی هستند و به تولید برق پاک و کارآمد کمک می‌کند.