De productie van nieuwe waterstof H2 wordt veroorzaakt door de voortplanting van planten

Een team van de University of Michigan in Nature zocht naar een groene manier om watermoleculen te splitsen.

Aangezien de productie van waterstof een steeds belangrijkere basis wordt in de inspanningen om over te stappen naar een koolstofvrije economie, heeft een team van de Universiteit van Michigan gekeken naar fabrieken om een ​​manier te bieden om schone en efficiënte H2 te maken.

H2 zal naar verwachting een rol spelen bij het koolstofarm maken van de industrie, het transport en hele economieën.

Hoe veelbelovend het ook is in het verminderen of elimineren van de koolstofemissies van veel van ‘s werelds meest vervuilende sectoren, het zal alleen duurzaam succesvol blijken als er manieren zijn om groene waterstof te produceren die de vraag kan bijhouden. Er zijn al veel manieren om brandstoffen te produceren, maar de meeste zijn niet zo schoon als nodig is om de koolstofverwijdering te bereiken die nodig is om de klimaatdoelstellingen te halen.

Onderzoekers van de Universiteit van Michigan zeggen dat ze een goedkopere en schonere manier hebben gevonden om H2 te produceren door methoden te repliceren die in planten worden gebruikt. H2 niet alleen schoon maar ook betaalbaar maken, is een van de belangrijkste uitdagingen op weg naar universele recycling van brandstoffen als een vorm van schone energie. Deze nieuwe studie heeft tot doel een oplossing te bieden die deze uitdagingen overwint en van H2 een praktische en groene energiebron maakt.

Onderzoekers ontwikkelen kunstmatige fotosynthese als een schone manier om waterstof te produceren.

Kunstmatige fotosynthese is geen nieuw concept. Het experiment van dit onderzoeksteam heeft echter gezorgd voor een aanzienlijke verbetering van de efficiëntie van het proces. Het efficiëntieniveau van het experiment toonde zelfs een grotere efficiëntie dan de natuurlijke fotosynthese die door planten in de natuur wordt gebruikt.

De werkwijze heeft betrekking op het gebruik van halfgeleiderkatalysatoren. Er is warmte voor nodig om het proces te versnellen en om te voorkomen dat zuurstof en waterstof zich weer hechten nadat ze zich van het watermolecuul hebben afgescheiden. De benodigde warmte is echter te groot gebleken voor de huidige halfgeleiders. Als gevolg hiervan kwam het team met een nieuwe oplossing door de halfgeleiders te verkleinen.

We hebben de grootte van de halfgeleider meer dan 100 keer verkleind in vergelijking met sommige halfgeleiders die alleen werken bij een lage lichtintensiteit, ”legden we uit. Universiteit van Michigan Computer and Electrical Engineering Research Fellow, Ping Zhu, hoofdauteur van de studie. Bovendien maakt deze waterstofproductiemethode gebruik van “zelfherstellende” halfgeleidertechnologie.

Het werd getest met een lichtbron die 160 keer krachtiger was dan de zon toen deze van de aarde kwam. Het licht is gebruikt om het water te verwarmen en de moleculen te splitsen, wat heeft geleid tot aanzienlijke verbeteringen in de efficiëntie van de waterstofproductie.