Siekdami užtikrinti geriausią Jūsų naršymo patirtį, šioje svetainėje naudojame slapukus (angl. cookies). Paspaudę mygtuką „Sutinku“ arba naršydami toliau patvirtinsite savo sutikimą. Bet kada galėsite atšaukti savo sutikimą pakeisdami interneto naršyklės nustatymus ir ištrindami įrašytus slapukus. Jei pageidaujate, galite kontroliuoti ir/arba ištrinti slapukus. Išsamesnė informacija čia https://www.aboutcookies.org/ Jei ištrinsite slapukus, jums gali reikėti rankiniu būdu pakeisti kai kurias parinktis kaskart, kai lankysitės interneto svetainėje, o kai kurios paslaugos ir funkcijos gali neveikti.

Kultūra ir žmonėsGamta ir augintiniaiŠeima ir sveikataMokslas ir ITSportasŠvietimasTrasaĮdomybėsRinkimų maratonas
MOKSLAS IR IT

Berklio mokslininkai sukūrė unikalų vandenilio gamybos prietaisą, mušanti visus efektyvumo rekordus 

2018 lapkričio 18 d. 17:20
pixabay.com nuotrauka

Vienas iš pagrindinių būdų, kaip kuro celėse pagaminti vandenilį yra dirbtinė fotozintezė, padalijanti vandenį į vandenilį ir deguonį. Tačiau tokie prietaisai, užtikrinantys šį procesą, vis dar turi rimtų efektyvumo problemų. Visgi, Berklio laboratorijos mokslininkai sukūrė naują hibridinį įrenginį, kuris gali sugeneruoti dalį energijos, kuri kitais atvejais būtų laikoma atlieka. Tad dabar gaunama dviguba nauda – gaminant vandenilį dar gaunama ir elektros energijos.

Vandenilio gamyboje, naudojant dirbtinę fotosintezę, yra padaryta daug pažangos: pagerintas efektyvumas, sumažinti kaštai ir sukurtos protingos sistemos, kaip pavyzdžiui, vandenynuose plaukiojančios patformos, kuriose paimamas vanduo ir iš jo gaminamas vandenilis.

Tačiau nepaisant visų pasiekimų ir patobulinimų, efektyvumas vis dar išlieka opia problema. Daugelis dirbtinės fotosintezės įrenginių išnaudoja tik vieną procentą saulės spindulių, kai įprastos fotovoltinės sistemos pasiekia 20 % konversijos efektyvumą ar kai kuriais atvejais netgi 45 %.

Naujausio tyrimo autoriai iš Berklio laboratorijos („Berkeley Lab“) ir Jungtinio dirbtinio fotosintezės centro („Joint Center for Artificial Photosynyhesis“ (JCAP)) įsitikinę, kad didžiausi kaltininkai yra vandens skaidymo įrenginiuose naudojami komponentai, kurie sumažina silicio efektyvumą.

„Tai tarsi nuolatinis važiavimas automobiliu įjungus pirmą pavarą“, – sako tyrimo vadovas Gideonas Segevas. „Tai yra energija, kurią jus galite panaudoti, bet dėl to, kad silicis neveikia maksimaliame galios taške, dauguma sužadintų silicio elektronų neturi kur keliauti, todėl jie praranda savo energiją dar prieš mums ją naudingai panaudojant.“

Kaip tai pakeisti? Pasirodo, kad atsakymas gali būti stebėtinai paprastas. Tyrėjai klausia: o kodėl tiems elektronams neleidus tiesiog iškeliauti? Norėdami tai padaryti, mokslininkai pridėjo antrą elektros kontaktą prie silicio komponento galo, esančio pačiame įrenginyje. Tai leidžia suskaidyti elektros srovę, pagamintą iš saulės šviesos energijos, ir dalį jos panaudoti skaidant vandenį į vandenilį ir deguonį, o kitą dalį tiesiog surinkti, kaip įprastą elektrą. Tyrėjai šį prietaisą pavadino hibridine fotoelektrochemine-voltine cele (HPEV).

Tyrėjai apskaičiavo, kad tradicinis dirbtinis fotosintezės prietaisas, kurio sudėtyje yra silicio ir bismuto vanadžio, pasiekia 6,8 % efektyvumą. Palyginimui, HPEV celė, pagaminta naudojant tuos pačius komponentus, papildomai į elektrą pavers 13,4 % saulės energijos. Tad drauge su 6,8 % efektyvumu, gaminant vandenilį, ir pridėjus elektros gamybą iš saulės energijos, gauname 20,2 % bendrą efektyvumą.

Tyrėjai pirmiausia HPEV celę išbandė savo simuliaciniuose modeliuose ir tik tada sukūrė prototipą. Realus įrenginys veikė taip, kaip ir buvo tikėtasi. Žinoma, tyrėjų komanda planuoja ir toliau tobulinti naująjį įrenginį, ieškoti naujų būdų, kaip ji patobulinti, įskaitant ir CO2 emisijų išmetimų sumažinimą.

Tyrimų rezultatai buvo paskelbti moksliniame žurnale„Nature Materials“.

DALINTIS
ŽYMĖS
_
Rubrikos: Informacija:
EkonomikaGamta ir augintiniaiGimtasis kraštasGynybaKontaktai
ĮdomybėsIstorijaKomentaraiKonkursaiReklama
Kultūra ir žmonėsLietuvaMokslas ir ITPasaulisReklaminiai priedai
Rinkimų maratonasSportasŠeima ir sveikataŠvietimasPrenumerata
Trasa#AUGULIETUVOJE#LEGENDOS#SIGNATARŲDNRPrivatumo politika
#ŠIMTMEČIOINOVACIJOSKarjera
Visos teisės saugomos © 2013-2018 UAB "Lietuvos žinios"