Új anyag, amely a fény által a vízből hidrogént állít elő
Az anyag segítségével a napfény oxigénre és hidrogénre bontja a vizet. Az így előállított hidrogénből készülhet például üzemanyag vagy szénalapú energiahordozó, és végre fenntarthatóvá tenné a különböző vegyületek előállításához szükséges hidrogén előállítását is.
A víz és a napfény találkozása - illusztrációForrás: www.flickr.com
A stuttgarti Max Planck Intézet Szilártestkutató részlege a müncheni Ludwig-Maximilians Egyetemmel együttműködve olyan anyagot hozott létre, amely fény segítségével a vízből hidrogént gyárt, mely aztán sokoldalú energiahordozóként használható. A hétköznapi használat ugyan még várat magára - mert a mechanizmus egyelőre laboratóriumi körülmények között működik, ott is többnyire még kis hatékonysággal - azonban az eddigi eredmények igen bíztatóak.
Nem könnyű ugyanis olyan fotokatalizátort találni, mely kémiailag stabil és képes arra, hogy segítségével közvetlenül a napfény energiája bontsa szét a vízmolekulákban a hidrogén- és oxigénatomok közti kötéseket. A kutatók Organikus kovalens szerkezetnek nevezték az anyagot, mely egy kristályos, porózus polimer. Ebben az egyes kiindulási molekulák két- vagy háromdimenziós hálózatokat alkotnak, és ebből adódóan a szerkezet megfelelő optikai és elektromos tulajdonságokkal rendelkezik viszonylag nagy felületen. Ezen tulajdonságai miatt alkalmas a katalizátorszerepre a víz bontásában.
| A fotokazalízis általában egy olyan reakció, amelyben fény aktiválja a kémiai reakció mértékét módosító közreműködő anyagot. A fotokatalizátor pedig az az anyag, amely ezt a módosítást végzi fénybesugárzás felhasználásával. Katalizátornak azt az anyagot nevezzük, amely fokozza a reakció mértékét azáltal, hogy csökkenti az aktivációs energiát. A természetben is találunk ilyen fotokatalizátor anyagot, a növények klorofillját, amely a fényt köti meg annak érdekében, hogy általa a szén-dioxid és a víz glükózzá alakuljon (miközben oxigén keletkezik). |
A laborból az utcára
Ahhoz, hogy a hidrogénenergia hétköznapi felhasználására is lehetőség nyíljon, először is nagy mennyiségben és költséghatékonyan kell előállítani az említett anyagot. Ha ez sikerül, a rendelkezésünkre álló hidrogént számos módon felhasználhatjuk: készülhet belőle például üzemanyag vagy szénalapú energiahordozó, sőt, fenntarthatóbbá tenné a különböző vegyületek előállításához szükséges hidrogén előállítását is.
