Experti z Michiganskej univerzity vyvinuli špeciálny polovodič, ktorého vlastnosti skutočne udivujú a otvárajú brány úplne novému spôsobu produkcie ekologického vodíka, informuje Interesting Engineering.

Funguje ako umelé rastliny, avšak s nevídanými výhodami. Polovodič dosiahol slušnú efektivitu a k tvorbe paliva budúcnosti mu stačí voda.

Vyrobí nám vodík

Jedinečný polovodič dokáže vytvoriť z vody kyslík a vodík v procese, ktorý je známy ako umelá fotosyntéza a podľa tlačovej správy, ktorú univerzita zverejnila, je toto zariadenie takmer 10-krát efektívnejšie, ako jeho predchodcovia. Tí sa snažili oddeľovať vodík od molekúl vody pomocou solárnej energie.

„Veríme, že v konečnom dôsledku bude umelá fotosyntéza oveľa efektívnejšia, než tá prirodzená a poskytne nám cestu k uhlíkovej neutralite,“ vysvetľuje profesor elektronického a počítačového inžinierstva Zetian Mi. Jeho kolega Peng Zhou dodáva, že sa im podarilo zmenšiť polovodič až približne 100-násobne v porovnaní s konkurenčnými, ktoré navyše fungujú len pri nízkej intenzite svetla.

Brenda Ahearn/ University of Michigan

Nový polovodič dokáže odolať intenzívnemu koncentrovanému svetlu, ktoré je jasnejšie ako 160 Sĺnk. Umožňujú to samo-liečiace alebo samo-opravovacie schopnosti. Firma si niektoré detaily dala aj patentovať.

Inžinieri zodpovední za vývoj veria, že môže byť takto vyrobený vodík veľmi lacný a pracujú na tom, aby vyrábali jeho extrémne čistú formu, ktorú je možné priamo používať v palivových článkoch elektrických áut.

Pomohli nanoštruktúry

V experimente bol použitý katalyzátor vytvorený z nanoštruktúr, ktoré tvoril nitrid india a gália. Ten sa nachádzal na kremíkovej ploche a nanoštruktúry boli posiate kovovými guľôčkami s priemerom len dvoch tisícin milimetra. Na vrchu sa nachádza izolačný materiál, ktorý udržiava teplotu na úrovni 75 °C a v laboratórnych podmienkach systém dosiahol efektivitu 9 %.

Vonkajšia verzia dosiahla efektivitu 6,1 %, čo je síce málo, avšak napriek tomu oveľa viac, než predošlé experimenty. V tomto prípade bolo na plochu niekoľkých centimetrov usmernené svetlo zo šošovky, ktorá dosahovala veľkosť bežného okna na dome. Tím na technológii pracuje aj naďalej a chce dosiahnuť ešte vyššiu efektivitu.

Takýmto spôsobom vyrobený vodík je následne možné použiť rôznymi spôsobmi a to nielen ako palivo pre elektromobily, ale tiež pre rakety alebo ako energetické médium namiesto drahých a ekologicky pomerne náročných batérií.