سوخت هیدروژن خورشیدی راه جدیدی دارد

روش های مختلفی برای ذخیره انرژی الکتریکی مانند باتری ها یا پمپ های هیدرولیک وجود دارد. اکثر این روش ها نمی توانند نیازهای لازم را برآورده کنند یا مقادیر زیادی انرژی الکتریکی را برای مدت طولانی ذخیره کنند. با این حال، یک حامل انرژی وجود دارد که اجازه می دهد انرژی الکتریکی مطابق با این الزامات ذخیره و توزیع شود و آن هیدروژن است.

اکنون، یک مطالعه جدید به ما می گوید که انرژی خورشیدی را می توان به طور تمیز به سوخت هیدروژن قابل ذخیره تبدیل کرد.

این تحقیق که توسط دانشگاه Strathclyde در بریتانیا انجام شد، نشان می‌دهد که انرژی خورشیدی را می‌توان برداشت و به هیدروژن، یک سوخت پاک و تجدیدپذیر، تبدیل کرد.

برای جلوگیری از اثرات بالقوه فاجعه بار تغییرات آب و هوایی، انتشار گازهای گلخانه ای باید به شدت کاهش یابد و دسترسی به انرژی پاک و قابل دسترس لازم برای از بین بردن اتکای ما به سوخت های فسیلی باشد.

گازهای گلخانه ای گازهایی هستند که در جو زمین تجمع می یابند و انرژی مادون قرمز خورشید را جذب می کنند. این به اصطلاح اثر گلخانه ای ایجاد می کند که باعث افزایش دمای کره زمین می شود.

دولت بریتانیا قصد دارد سوخت های فسیلی را با هیدروژن جایگزین کند.

بیشتر هیدروژن هنوز از گاز طبیعی ساخته می شود که گازهای گلخانه ای تولید می کند و ما نیاز فوری به تولید هیدروژن سبز داریم. هیدروژن سبز از آب با استفاده از فتوکاتالیست تولید می شود، ماده ای که از نور خورشید برای تقسیم آب به هیدروژن و اکسیژن استفاده می کند.

منظور ما از هیدروژن سبز نوعی هیدروژن است که انتشار آلاینده ای ایجاد نمی کند. این به عنوان یک حامل انرژی کلیدی برای کربن زدایی سیاره و انجام تعهدات سال 2050 برای مقابله با تغییرات آب و هوایی در نظر گرفته می شود.

این مطالعه که در هفته نامه "شیمی کاربردی" انجمن شیمی آلمان منتشر شد، اشاره می کند که استفاده از فوتوکاتالیست های حاوی ایریدیم در زیر نور خورشید شبیه سازی شده به شکافتن آب کمک می کند.

وقتی هیدروژن در پیل‌های سوختی استفاده می‌شود، هیچ گاز گلخانه‌ای منتشر نمی‌کند و می‌تواند به کربن زدایی صنایعی مانند کشتیرانی و حمل‌ونقل و همچنین تولید که به سوخت نیاز دارند کمک کند.

محقق ارشد دکتر سباستین اسپریک از دانشگاه Strathclyde گفت: "منابع انرژی تجدید پذیر فراوانی (به شکل انرژی خورشیدی) برای مقابله با چالش انرژی پایدار وجود دارد و مقدار انرژی خورشیدی که به سطح زمین می رسد 8 است،{{1 }} برابر انرژی مورد نیاز جامعه جهانی در سال."

به اصطلاح فوتوکاتالیست به واکنشی اشاره دارد که فتوشیمی و کاتالیز را با هم ترکیب می کند. به این معنا که هر دو عنصر، نور و کاتالیزور، برای تأثیرگذاری یا سرعت بخشیدن به واکنش های شیمیایی ضروری هستند.

این مطالعه خاطرنشان کرد: «این یک گام مهم رو به جلو برای ما است، زیرا سیستم‌های قبلی بر استفاده از به اصطلاح «معرف‌های قربانی» برای تحریک واکنش‌ها متکی بودند. واکنشگرهای قربانی، اهداکنندگان الکترون هستند که تمایل الکترون‌ها به ترکیب مجدد را کاهش می‌دهند و سرعت تولید هیدروژن را افزایش می‌دهند. اکنون، محققان این فرآیند را به یک فرآیند "انرژی منفی" تبدیل کرده‌اند.

فتوکاتالیست ها (پلیمرها) بسیار مورد توجه هستند، زیرا خواص آنها را می توان با روش های مصنوعی تنظیم کرد، که امکان بهینه سازی ساده و سیستماتیک ساختار در آینده و بهینه سازی بیشتر فعالیت را فراهم می کند.

به گفته محققان، مزیت بالقوه دیگر این است که پلیمرها قابل چاپ هستند. این را می توان با استفاده از فناوری های چاپ مقرون به صرفه، درست مانند چاپ روزنامه، مقیاس بندی کرد.

اسپلیک گفت: «همچنین برای تولید در مقیاس بزرگ هیدروژن برای مبارزه موثر با تغییرات آب و هوایی مهم است.