100% wydajności w reakcji rozszczepiania wody

Rozszczepianie wody w celu produkcji czystego paliwa - wodoru (i przy okazji tlenu) - jest bardzo obiecującą technologią, ale na drodze ku jej szerszej adaptacji stoi wydajność reakcji, która do tej pory była na bardzo niezadowalającym poziomie. Teraz jednak naukowcom z Technion-Israel Institute of Technology w Haifie udało się dokonać przełomu.

W jednym z dwóch kroków tej reakcji - redukcji - udało się ostatnio osiągnąć przy użyciu światła wydajność idealną - wynoszącą równo 100%. Tym samym poprzedni rekord pobity został o 40%, a naukowcy pracujący na tą technologią mogą teraz skupić się wyłącznie na drugim fragmencie całego procesu - oksydacji.

Tak doskonałą wydajność udało się uzyskać umieszczając w wodnym roztworze specjalne nanopręciki z siarczku kadmu o długości 50 nanometrów, z platynowym katalizatorem i kierując na nie światło widzialne. Światło dostarcza całej reakcji energii, a nanopręciki działają jako fotokatalizator absorbując fotony i uwalniając elektrony konieczne do jej przeprowadzenia. Stuprocentowa skuteczność oznacza tu, że każdy z fotonów doprowadził do powstania elektronu.

Do przeprowadzenia takiej reakcji nie wystarczy jedna cząsteczka wody - potrzeba co najmniej dwóch, które jednocześnie prowadzą obie fazy reakcji - w oksydacji powstają cztery atomy węgla i cząsteczka O2. Następnie w ramach redukcji atomy wodoru tworzą dwie cząsteczki H2, a więc gazu, który możemy wykorzystać.

A jeśli tylko uda się drugą połowę reakcji dopracować to być może wreszcie doczekamy samochodów na wodę na naszych ulicach.

Źródło: