Du futuristinės technikos bitai perima baterijas į kitą lygį

Vandenilis yra ateities degalai, o šiandien Stanfordo universiteto mokslininkų komanda atnešė mums žingsnį arčiau vandens naudojimosi mūsų automobiliais.

Technologijoje vartojami bismuto vanadato nanolayeriai, junginiai, naudojami geltoniems pigmentams gaminti, ir naudoja jį kaip saulės elementą, kad padalytų vandenį į vandenilį kurui. Ir Stanio universiteto chemikas Yi Cui nustojo tobulinti vandenilio skaidymą. Jis taip pat kuria baterijas, kurios bus reikalingos saulės energijai gaminti.

„Saulės ir vėjo jėgainės turėtų sugebėti elektros energijai tiekti visą parą energiją net ir tada, kai nėra saulės šviesos ar vėjo“, - sako Cui. „Tam reikės nebrangių baterijų ir kitų mažų sąnaudų technologijų, kurios būtų pakankamai didelės, kad būtų galima saugoti perteklinę švarią energiją naudoti pagal pareikalavimą.

Vienas iš svarbiausių problemų, susijusių su vandenilio naudojimu, yra tai, kad paprastai užfiksuotas kuras sunaudoja pakankamai energijos, kad priverstų molekules atskirti. Tyrime, paskelbtame 2008 m Mokslo pažanga Cui ir jo komanda apėmė 200 nanometrų bismuto vanadato sluoksnį su silikono kūgiais ir padengė jį perovskitu, kitą pigia fotovoltine.

Per dešimt valandų ląstelė konvertuoja saulės energiją į vandenį maždaug šešiais procentais efektyvumo rodikliu, o tai yra reikšmingas pagerėjimas, palyginti su kitomis saulės ir vandenilio konversijomis.

„Norėčiau pasakyti, kad tai tikrai įspūdinga“, - sako „Lawrence Berkley“ nacionalinės laboratorijos fotogalvaninis tyrėjas Ianas Sharpas, „bet aš nesu įsitikinęs, ar jis keičiasi.“ Norint iš tikrųjų sukelti poveikį, tai turi būti kur kas didesnė efektyvumo konversija ir būti stabili 20-30 metų, ne tik valandų mastu. Tačiau Sharp sako, kad tai tikrai žingsnis teisinga kryptimi.

Ir Cui sako, kad šis įrenginys turi daug vietos tobulinti. Antroji lygties dalis yra baterija, skirta energijos kaupimui, todėl Cui pertvarkomas cinko-nikelio akumuliatorius. Cinko-nikelio akumuliatoriai yra palyginti pigūs, tačiau laikui bėgant cinko jonai sudaro grandines per akumuliatorių ir sukelia trumpą išjungimą. Kad tai būtų išvengta, „Cui“ ir „Shougo Higashi“, „Toyota Central R&D Labs Inc“ chemikas, elektrodus atskyrė plastiku ir įžeidė juos anglies dvideginiu.

Nors šis pertvarkymas leidžia įkrauti, komanda ją vykdė tik per 800 įkrovimo ciklų. Tai geras pagerėjimas, tačiau jūsų telefone yra 2 000–3 000 perdirbimo būdų.

Gali būti, kad, kol šis tyrimas pakeis energijos pasaulį, tačiau diena, kai mes galime savo automobilius ir kitas technologijas įjungti tik šiek tiek vandens ir saulės šviesos, gali būti pernelyg toli ateityje.