تولید سوخت هیدروژنی از آب با مهار نور نزدیک به مادون قرمز

 محققان ترکیبی ساخته اند که با جذب نور نزدیک مادون قرمز از نور خورشید می‎تواند از آب، هیدروژن تولید کند. نور نزدیک به مادون قرمز بخشی از طیف نور است که با چشم غیر مسلح قابل دیدن نیست و طول موج‎هایی طولانی‎تر از نور مرئی قرمز دارند.

 

 

 

 

 

 


به گزارش برق نیوز،  هیدروژن را می‌توان از تجزیه آب H۲O به هیدروژن و اکسیژن تولید کرد. روش‌های بسیاری برای انجام این کار وجود دارد، اما در میان این روش ها، پاکترین و جذاب‌ترین روش استفاده از سلول‎های خورشیدی است.
 
این سلول‎ها با جذب نور خورشید اقدام به تجزیه آب می‎کنند. اما متاسفانه بیشتر سلول‎های خورشیدی تنها طول موج‎های کوتاه‎تر نور خورشید را جذب می‎کنند که به منطقه پر انرژی‎تر نور مرئی در زیر محدوده نور قرمز مرتبط می‎شوند. به عبارت دیگر، تنها رنگ‎های آبی و سبز نور مورد استفاده قرار می‎گیرد و بقیه رنگ‎های نور تلف می‎شوند.
 
اکنون محققان دانشگاه کیوشو در ژاپن ترکیبی ابداع کرده‎اند که با جذب نور نزدیک به مادون قرمز از نور خورشید آب را تجزیه می‎کند.
 
این ترکیب، حاوی سه اتم روتنیوم متصل به یک مولکول ارگانیک است. نور جذب شده الکترون‎ها را تحریک می‎کند تا در اربیتال‎هایی پرش کنند که در سایر ترکیبات مشابه وجود ندارد.
 
برای این منظور محققان ژاپنی اربیتال‎های الکترونی جدیدی را در اتم‎های روتنیوم تعریف کرده‎اند. این کار مانند افزودن چند پله اضافی در یک نردبان است. در این طراحی الکترون‎ها در روتنیوم برای پرش نیاز به طی مسافت طولانی ندارند بنابراین می‎توانند برای پرش از انرژی‎های کمتر مانند نور قرمز و نور نزدیک به مادون قرمز استفاده کنند.
 
این کار میزان مهار فوتون‎های نور خورشید را دو برابر می‎سازد. این اولین استفاده موفقیت آمیز از نور مادون قرمز برای تجزیه آب به هیدروژن است که می‎تواند برای تبدیل انرژی و ذخیره‎سازی انرژی و سایر اهداف صنعتی در جامعه آتی دارای انرژی پایدار استفاده شود.