Nano drveće pretvara solarnu energiju u vodu i hidrogensko gorivo!



Inženjeri Sveučilišta Kalifornije iz San Diega stvaraju šumu sačinjene od majušnih nano-drvaca kako bi na čist način skupljali solarnu energiju bez korištena fosilnih goriva koja generiraju hidrogensko (vodikovo) gorivo.

Ovo otkriće je objavljeno u žurnalu Nanoscale, znanstvenici su otkrili da se njihove nano-žice koje nalikuju malenim drvima stvaraju od prirodnih materijala kao što su; silikon, cink dioksid i da nude jeftin način za masovnu proizvodnju hidrogenskog goriva.

„Ovo je čist način za generiranje ekološkog goriva,“ rekla je Deli Wang, profesorica u odjelu električnog i kompjuterskog inženjerstva s Fakulteta Jacobs, Sveučilišta Kalifornije u San Diegu.

Vertikalna struktura „drveća“ i njihovih grana su ključne u prikupljanju maksimalne količine solarne energije, otkriva Wang. To se događa jer vertikalne strukture drveća apsorbiraju puno više svjetla dok ravne površine reflektiraju svjetlost. Ista je stvar s foto receptorima unutar ljudskog oka. Ako se Zemlja pogleda iz svemira, svjetlost se lako odbija od ravnih površina , kao što su pustinje ili oceani, dok šume djeluju tamne i ne odbijaju svjetlost.

Wangov tim je kreirao isti dizajn unutar njihovih 3D struktura, stvarajući cijele šume s granama to jest savršene solarne skupljače koji koriste proces koji se naziva foto elektro kemija u kojemu se voda odvaja na sastavne dijelove, kisik i vodik. Na taj način se jednostavno dobiva vodik za hidrogensko gorivo. Ovaj proces je u potpunosti ekološki jer ne stvara stakleničke plinove kao nus produkt.

Do sada se hidrogensko gorivo dobivalo uz pomoć korištenja fosilnih goriva koji su naravno starali i nus produkte, to jest stakleničke plinove.



Način rada “nano drveća.”

„Hidrogensko gorivo se smatra ekološki čistim gorivom jer se pri njegovom korištenju ne stvara emisija ugljika, ali se na žalost hidrogensko gorivo to jest vodik dobivao na „prljav“ način,“ izjavio je Ke Sun post diplomski student elektro inženjerstva, koji je vodio ovaj projekt.

Wangov tim je uspio ne efikasan način dobiti dovoljno hidrogenskog goriva koje bi ako se primjene zadovoljile potrebe masovne proizvodnje istog. Wang i njen tim su se udružili s Kalifornijskim Institutom za Telekomunikacije, Informatičke Tehnologije i Materijale i njihov program za inženjersku znanost u San Diegu.

Sun je izjavio kako su ovim novim dizajnom povećali proizvodnju hidrogena za barem 400 tisuća puta po površini što je iznimno važan napredak.



U eksperimentu su elektrode s “nano drvećem” ubačene u vodu i osvijetljene umjetnom Sunčevom svjetlošću pri čemu su mjerene reakcije. Fotografije dobivene zahvaljujući: Joshua Knoff, UC San Diego Jacobs School of Engineering.

U budućnosti će Wang i njen tim pokušati napraviti još veće mogućnosti umjetne fotosinteze. Fotosinteza ne samo da apsorbira sunčevu svijetlost već kreira ugljikohidrate  koji biljkama omogućavaju rast i život. Tim Wangove  smatra da će uspjeti napraviti upravo takav sustav koji će objediniti sve te procese koje u prirodi prave stvarne biljke, s čim će moći smanjiti i količinu CO2 iz atmoisfere, a da pri tom stvaraju hidro-karbonsko gorivo.

„Mi pokušavamo reproducirati procese koje stvaraju prave biljke, konvertirajući solarnu energiju. Nadamo se da će u budućnosti strukture „nano-drveća“ biti dio efikasnih naprava koje će funkcionirati kao prava drveća koja koriste fotosintezu.“

Tim također izučava alternative kao što su cink oksid, koji apsorbira Sunčevu UV svijetlost, no ovaj spoj ima problema sa stabilnošću koja afektira životni vijek nano struktura baziranih na cink oksidu.

Preuzeto sa ...

Ovo je fenomenalno, svaka im cast!