Прорив у виробництві сонячного пального може відкрити шлях до дешевшої зеленої енергії
Прогрес у сонячних паливних технологіях: шлях до сталого майбутнього
Уявіть собі світ, де замість викопного палива ми використовуємо сонячну енергію для генерації екологічно чистих альтернатив. Це майбутнє стає все реальнішим завдяки дослідженням проведеним у Лундському університеті. Тамтешні науковці зробили важливий крок на шляху до створення ефективних сонячних палив, використовуючи дешеві системи на основі заліза.
Виробництво таких палив як зелений водень потребує складних каталізаторних систем, які можуть ефективно захоплювати сонячну енергію та передавати її до спеціальних молекул-акцепторів. Залізо, яке є одним з найбільш поширених металів, завжди розглядалося як перспективний кандидат. Проте, до цього часу його ефективність значно поступалася системам на основі дорожчих рідкоземельних елементів через енергетичні втрати.
Команда вчених з Лунду вирішила поглянути на цю проблему на молекулярному рівні за допомогою новітніх методів моделювання. Їх вражаючий аналіз показав, що енергія втрачається внаслідок надмірної адгезії молекул-акцепторів до каталізатора, що заважає ефективному перенесенню зарядів. Водночас, приховані механізми та взаємодії між сусідніми молекулами моделювали значно підвищення ефективності.
“Ми тепер можемо бачити раніше невидимі механізми, які дозволили б залізовим молекулам більш ефективно передавати заряд акцепторним молекулам. Це може ефективно усунути одну з найбільших перешкод для виробництва сонячних палив, використовуючи поширені метали,” пояснив хімік Петтер Перссон.
Результати дослідження свідчать про те, що молекулярне оточення грає важливішу роль, ніж ми могли б уявити раніше. Петтер Перссон поділився своїм здивуванням: “Було здивування, як оточення відіграє таку вирішальну роль. Наші моделі показують кілька несподіваних способів, якими взаємодія з сусідніми молекулами може сприяти утворенню енергетично багатих продуктів.”
Звісно, ці відкриття є важливим першим кроком у покращенні розділення заряду, але це лише частина комплексного завдання. Ще багато кроків попереду, поки системи на основі заліза зможуть надійно виробляти паливо, готове до використання. Так чи інакше, ці дослідження відкривають нові шляхи для розробки більш ефективних способів перетворення сонячної енергії в паливо за допомогою рідкісних матеріалів.
“Це дослідження надає нові погляди на те, як сонячну енергію можна більш ефективно перетворювати за допомогою звичайних металів, таких як залізо. У довгостроковій перспективі це може сприяти розробці дешевших і більш стійких сонячних палив – важливої частини головоломки в глобальному енергетичному переході,” підсумував Перссон.
