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 می تواند از آب، هیدروژن تولید کند.

کد خبر: ۱۸۵۰۲۸

تاریخ: ۲۷ آبان ۱۳۹۶ - ۱۲:۵۰

نور نزدیک به مادون قرمز بخشی از طیف نور است که با چشم غیر مسلح قابل دیدن نیست و طول موج هایی طولانی تز ار نور مرئی قرمز دارند.
به گزارش ایران اکونومیست به نقل از پایگاه اینترنتی ساینس دیلی، هیدروژن را می توان از تجزیه آب H2O به هیدروژن و اکسیژن تولید کرد. روش های بسیاری برای انجام این کار وجود دارد اما در میان این روش ها، پاکترین و جذاب ترین روش استفاده از سلول های خورشیدی است. این سلول ها با جذب نور خورشید اقدام به تجزیه آب می کنند.
اما متاسفانه بیشتر سلول های خورشیدی تنها طول موج های کوتاه تر نور خورشید را جذب می کنند که به منطقه پر انرژی تر نور مرئی در زیر محدوده نور قرمز مرتبط می شوند. به عبارت دیگر، تنها رنگ های آبی و سبز نور مورد استفاده قرار می گیرد و بقیه رنگ های نور تلف می شوند.
اکنون محققان دانشگاه کیوشو در ژاپن ترکیبی ابداع کرده اند که با جذب نور نزدیک به مادون قرمز از نور خورشید آب را تجزیه می کند. این ترکیب، حاوی سه اتم روتنیوم متصل به یک مولکول ارگانیک است.
نور جذب شده الکترون ها را تحریک می کند تا در اربیتال هایی پرش کنند که در سایر ترکیبات مشابه وجود ندارد.
برای این منظور محققان ژاپنی اربیتال های الکترونی جدیدی را در اتم های روتنیوم تعریف کرده اند. این کار مانند افزودن چند پله اضافی در یک نردبان است. در این طراحی الکترون ها در روتنیوم برای پرش نیاز به طی مسافت طولانی ندارند بنابراین می توانند برای پرش از انرژی های کمتر مانند نور قرمز و نور نزدیک به مادون قرمز استفاده کنند. این کار میزان مهار فوتون های نور خورشید را دو برابر می سازد.
این اولین استفاده موفقیت آمیز از نور مادون قرمز برای تجزیه آب به هیدروژن است که می تواند برای تبدیل انرژی و ذخیره سازی انرژی و سایر اهداف صنعتی در جامعه آتی دارای انرژی پایدار استفاده شود.
دستاورد آنها در نسخه بین المللی Angewandte Chemie گزارش شده است.