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Neuer Wasserstoffbrennstoff durch Spaltung von Wassermolekülen mit Nanodrähten möglich

Neuer Wasserstoffbrennstoff durch Spaltung von Wassermolekülen mit Nanodrähten möglich

Nanodrähte in Teeny-Kristallen beschichtet (Quantenpunkte) [Bildquelle:Christopher Milleville / Phys.org]

Wissenschaftler entwickeln derzeit eine Technologie unter Verwendung von Nanodrähten und Kristallen, die das Potenzial haben, Wasser in seine Komponenten aufzuspalten.

Diese „endgültige Lösung“ für saubere Energie könnte darin bestehen, Kristalle, sogenannte Quantenpunkte, mit winzigen Drähten zu kombinieren. Die Technologie versucht, Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff zu spalten. Dieser Kraftstoff könnte neue saubere Energie für Autos, Boote und andere gasabhängige Verkehrsträger freisetzen.

"Wasserstoff wird als wichtige Quelle für grüne Energie angesehen, da er beim Verbrennen Wasser als einziges Nebenprodukt erzeugt", sagte Dr. David Watson, einer der führenden Forscher des Projekts an der University of Buffalo. "Die Hybridmaterialien, die wir entwickeln, haben das Potenzial, die billige und effiziente Produktion von Wasserstoffgas zu unterstützen."

Die Kombination von Kristallen und Drähten liefert einen Katalysator, der die Sonnenenergie absorbiert und eine Reaktion auslöst, die Wasser in seine Hauptkomponenten Sauerstoff und Wasserstoff aufspaltet. Die Energie der Sonne ermöglicht es einem Elektron, sich aus der Umlaufbahn zu befreien und ein Loch oder einen Punkt zurückzulassen, an dem ein Elektron existieren sollte. Das Elektron und das Loch sollten in der Lage sein, die mehrstufige chemische Reaktion zu initiieren, um Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff umzuwandeln.

Ab sofort konnten die Wissenschaftler erfolgreich nachweisen, dass ihr Material ein Elektron und ein Loch effektiv erzeugen und trennen kann. Das Forscherteam hat jedoch noch nicht bewiesen, dass das von ihnen geschaffene Loch effizient zum Spalten von Wasser verwendet werden kann.

Das Projekt wurde jedoch von der National Science Foundation (NSF) unterstützt, die Zuschüsse in Höhe von fast 2 Millionen US-Dollar zur Finanzierung der Initiative bereitstellt.

Wenn das Projekt erfolgreich ist, könnte dies eine neue Generation der Energieerzeugung bedeuten. Sarbajit Banerjee, Ph.D., Professor für Chemie an der Texas A & M University, sagte:

"Wir versuchen, einige ziemlich komplexe Maschinen zusammenzustellen, um die Photosynthese von Pflanzen nachzuahmen, die Sonnenlicht verwenden, um Wasser zu spalten und Energie zu erzeugen. Die Maschinen werden aus diesen Nanodraht- und Quantenpunktblöcken gebaut, wobei sie fast als LEGOs verwendet werden Supercomputer werden uns dabei helfen, diese Blöcke schnell zusammenzusetzen. "

Gegenwärtig erfordert die Aufteilung von Wasser in seine Elemente mehr Energie, als es produzieren kann, wie dies durch das Energieerhaltungsgesetz festgelegt ist. Die Verwendung der Sonne zur Eingabe der zusätzlichen Energie, die zur Spaltung der Moleküle benötigt wird (genau wie bei einer Neo-Photosynthese), könnte jedoch der nächste revolutionäre Schritt in Richtung grüner Energie werden.

Geschrieben von Maverick Baker

Schau das Video: Folge 8 - Wasserspaltung (November 2020).