به گزارش ثریا نوع جدیدی از پنلهای خورشیدی در تبدیل آب به هیدروژن و اکسیژن از طریق فرآیندی به نام فتوسنتز مصنوعی به ۹ درصد بازدهی دست یافته است.
طبق بیانیه مطبوعاتی پژوهشگران دانشگاه میشیگان، این یک پیشرفت بزرگ است، زیرا تقریباً ۱۰ برابر نسبت به آزمایشهای قبلی شکافت آب خورشیدی کارآمدتر است.
شکافت آب(Water splitting) عبارتی کلی است که به کلیه واکنشهای شیمیایی که منجر به تجزیه مولکول آب به دو عنصر تشکیل دهنده آن یعنی اکسیژن و هیدروژن میشود، اطلاق میشود.
زتیان می، استاد مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه میشیگان میگوید: ما معتقدیم که دستگاههای فتوسنتز مصنوعی در نهایت، بسیار کارآمدتر از فتوسنتز طبیعی خواهند بود که مسیری را به سمت خنثیسازی کربن فراهم میکند.
این گروه پژوهشی به رهبری زتیان می، توانست اندازه نیمه رسانا یا نیمه هادی را که معمولاً گرانترین قسمت دستگاه است، کوچک کند و یک نیمه هادی خودترمیمشونده ایجاد کرد که میتواند نور متمرکزی معادل ۱۶۰ خورشید را تحمل کند.
این فناوری پتانسیل کاهش قابل توجهی در هزینه تولید هیدروژن پایدار را دارد که برای بسیاری از فرآیندهای شیمیایی مورد نیاز است و میتواند به عنوان سوخت مستقل یا به عنوان یک جزء در سوختهای پایدار ساخته شده با کربن دی اکسید بازیافتی مورد استفاده قرار گیرد.
هیدروژن ارزان
نتیجه استثنایی این محصول، ایجاد دو تحول است. اولین مورد، ظرفیت تمرکز نور خورشید بدون آسیب رساندن به نیمه هادی مورد استفاده برای جذب آن است. تحول دوم نیز شامل شکافت آب با استفاده از انرژی طیف بالای نور خورشید و گرم کردن واکنش با استفاده از بخش طیف پایینتر آن است.
در بیانیه مطبوعاتی پژوهشگران این مطالعه ادعا شده است که یک کاتالیزور نیمه هادی که قدرتی جادویی را فراهم میکند، همزمان با استفاده بهتر میشود و در برابر فرسایشی که معمولاً هنگام استفاده از نور خورشید برای تحریک واکنشهای شیمیایی رخ میدهد، مقاومت میکند.
پنگ ژو نویسنده ارشد این مطالعه میگوید: ما در مقایسه با برخی از نیمه هادیها که فقط در شدت نور کم کار میکنند، اندازه آنها را بیش از ۱۰۰ برابر کاهش دادیم.
وی افزود: هیدروژن تولید شده توسط فناوری ما میتواند بسیار ارزان باشد. این نیمه هادی میتواند علاوه بر تحمل شدت نور بالا، در عین حال در دماهای بالا که برای تراشههای کامپیوتری مخرب است، زنده بماند.
گرمای بیشتر به جای تشکیل مجدد پیوندها و شکافت آب، هیدروژن و اکسیژن را از هم جدا میکند که فرآیند شکافت آب را سرعت میبخشد. این گروه پژوهشی توانست به دلیل این موارد، هیدروژن بیشتری تولید کند.
کاتالیزور
نانوساختارهای گالیوم ایندیم نیترید روی یک سطح سیلیکونی برای تشکیل کاتالیزور رشد داده شد. نور توسط نیمه هادی جذب میشود و به الکترونها و حفرههای آزاد تبدیل میشود که فضاهای بار مثبتی هستند که هنگام رها شدن الکترونها توسط نور باقی میمانند.
گلولههای فلزی در مقیاس نانو که قطر آنها یک به دو هزارم میلیمتر است در سراسر نانوساختارها پراکنده شدهاند و از الکترونها و حفرههای موجود در محیط برای هدایت واکنش استفاده میکنند.
درجه حرارت روی ۷۵ درجه سانتیگراد یا ۱۶۷ درجه فارنهایت توسط یک لایه عایق مستقیم در بالای صفحه حفظ میشود. این دما به اندازه کافی گرم است که به پیشبرد واکنش کمک کند و در عین حال به اندازه کافی خنک است تا کاتالیزور نیمه هادی به طور موثر عمل کند.
اثربخشی تبدیل انرژی خورشیدی به سوخت هیدروژن در آزمایش بیرونی که دما و نور خورشید کمتری داشت، ۶.۱ درصد بود. با این حال، بازدهی سیستم در خانه ۹ درصد بود.
این گروه پژوهشی قصد دارد به بهبود کارایی این فناوری ادامه دهد و هیدروژن با خلوص فوق العاده بالا تولید کند که میتواند مستقیماً در سلولهای سوختی استفاده شود.
این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.
منبع: خبرگزاری ایسنا
سلاح قدیمی و کوچک اوکراینیها که روسیه را زمین گیر کرد+عکس
سوخوهای روسی که قرار بود به ایران بیایند کجا رفتند؟
تعرفه وحشتناک جیمیل با هوش مصنوعی اعلام شد
علم حکمی؛ لازمه دستیابی به تمدن نوین اسلامی
بازگشت سونی اکسپریا به یک طراحی جدید+عکس
مسئله جدی امروز، زیستجهان مدرن است که راه مقابله فرهنگی با آن، تعامل بیشتر با جوانان است
ناسا به صورت تصادفی مریخ را بمباران کرد
ویژگیهای خاص ساعت گران قیمت گواردیولا+عکس
این پهپاد ایرانی به دشمنان فرصت فرار نمیدهد+عکس
داوطلبان متقلب دستگاههای جاسوسی پیشرفته داشتند/احتمال محرومیت تا ۵ سال
فراخوان ثبت پرسشنامه در بانک اطلاعاتی ابزارهای سنجش سلامت و کیفیت زندگی
دستگیری ۲۵ نفر از داوطلبان متقلب کنکور/ حدود ۱۲ درصد داوطلبان غایب بودند
پذیرش دانشجوی دکتری تخصصی در پژوهشگاه اقیانوسشناسی
برای نگهداشت حرمت معلم بکوشیم
واریزهدیه روز معلم به حساب فرهنگیان؛ امشب/ پرداخت معوقات حقالتدریسها تا ۲ هفته دیگر
چاپ کتابی درباره سکوت و پایبندی در آثار آلبر کامو
مجموعه دفتر یادداشت روزانه داستایوفسکی به چاپ چهارم رسید
سرپرست دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی زابل منصوب شد
وعده صادق نتیجه دانشگاههای ما است
۸۸ هزار داوطلب آزمون دکتری سال ۱۴۰۳ انتخاب رشته کردند
اگر جریان علمی در کنار جریان دفاعی نبود بازدارندگی رقم نمی خورد
گوگل جایگزین یورگن کلوپ سرمربی لیورپول میشود
همه اجساد در خاک این شهر تجزیه نمیشود و سالم میماند+عکس
خودروهای پرنده غول پیکر در آسمان به پرواز درآمدند
کشف تازه از وجود سیاره نهم در منظومه شمسی
اسب سیاه مقابل تلسکوپ جیمز وب نمایان شد+عکس
تصاویر واقعی آیفون۱۶ در توییتر لو رفت+عکس
داخل ساختمانهای عجیب با علامت X در چین چه خبر است؟ +عکس
نکته عجیبی که در تلویزیون ۴K هواوی خبرساز شد
ملاقات ستاره دنباله دار با ماه و مشتری و اورانوس+عکس
چرا رباتها هنوز نتوانستند به گرد پای حیوانات برسند؟
تجلیل از ۶۵ عضو هیات علمی برگزیده/ جوانترین استاد ۴۵ساله و تقدیر از ۶ استاد زن
فرصت عوامل آموزشی و تربیتی مدارس برای ثبت تجربیات خلاقانه و نوآورانه خود تا ۲۰ اردیبهشت
تحویل ۱۰ هزار کلاس درس طی سال جاری در صورت تزریق بودجه
اعتراض دانشجویان در حمایت از مردم بی دفاع غزه
برگزاری اختتامیه چهارمین دوره جشنواره خودنویس در نمایشگاه کتاب
انتخاب استاد دانشگاه ایران به عنوان داور مهندسان برق و الکترونیک آمریکا
اعطای جایزه شیخ مفید به ۱۱۰ استاد برتر دانشگاه
حمایت ۳ میلیارد تومانی از پایاننامههای ارشد و دکتری
تمدید مهلت انتخاب رشته داوطلبان دوره دکتری تخصصی دانشگاه آزاد
تحلیل و آسیبشناسی شعر آیینی شاعران کاشان منتشر شد
انتشار ترجمه و شرح فصوصالحکم
اعطای گرنت برای کار پیرامون موضوعات مهم آینده پژوهشی دنیا
المپیاد ورزش دانشجویی با چاشنی فناوری
اسامی اساتید نمونه کشوری منتشر شد/معرفی جوان ترین و پیرترین استاد
فعالیت نوبت صبح مدارس ۶ شهر خوزستان غیرحضوری شد
باید در جذب نیروی انسانی مدارس ابتدایی تخصص ملاک قرار گیرد
بررسی پیشتازی بانوان در کنکور برای جلوگیری از آسیب به نظام خانواده و آموزش عالی
حمایت جامعه اسلامی دانشجویان دانشگاه تهران از خیزش ضد صهیونیستی دانشجویان ایالات متحده آمریکا
ترامپ خطاب به دانشجویان آمریکایی: اعتراضات حمایتی از فلسطین را متوقف کنید
مخبر: سند تحول بنیادین آموزش و پرورش سریعتر اجرایی شود
ساخت روزانه ۸ مدرسه در کشور/ استخدام ۱۹ هزار مربی ورزشی و مشاور پس از ۱۵ سال
معرفی ۲۵۰ موقعیت شغلی در نمایشگاه کار دانشگاه صنعتی امیرکبیر
سرکوب دانشجویان ضد صهیونیستی برگ دیگری از دموکراسی دروغین آمریکا را رقم زد
مهلت انتخاب رشته در آزمون دکتری سال ۱۴۰۳ برای بار سوم تمدید شد
اختتامیه جشنواره قرآنی، فرهنگی و هنری شهید آوینی برگزار می شود
دانشگاهها در اجرای برنامهها سند دانشگاه اسلامی را ملاک قرار دهند
نمایشگاه کتاب تهران را روایت کنید، جایزه بگیرید
پیکسل 8a گوگل برای گوشی سامسونگ شاخ و شانه کشید
رونمایی از برادر فیدلیتی هیبریدی در دو مدل پنج و هفت نفره+عکس
حمایت از ۱۰ دانشجوی پسادکتری با هدف توانمند سازی نیروی انسانی بخش کوانتوم
برچسب جدیدی که خودرو را در تابستان ۱۰ درجه خنکتر میکند+عکس
سازمان ملل صدای حقطلبی دنیا را بشنود/نیروهای امنیتی در اعتراضات ۱۴۰۱ وارد دانشگاه نشدند
اطلاعات تازه درباره Xperia ۱ VI سونی لو رفت+عکس
امیر خلبان اکبر معنوینژاد به یاران شهیدش پیوست
ترجمه درآمدی بر فلسفه سیاسی هوش مصنوعی چاپ شد
اسیر فلسطینی صهیونیستها برنده بوکر عربی ۲۰۲۴ شد
نقش دانشگاه امیرکبیر در تحقق شعارهای سال و اقتصاد دانشبنیان
پیشرفت علمی بدون داشتن علوم پایه قوی امکان پذیر نیست
تقدیر از پایاننامهها و رسالههای دکترای کاربردی در صنعت فولاد
معلمان تلاش کنند گره ذهنی دانش آموزان باز شود
دبیر کارگروه سلامت مدارس منصوب شد
پیگیری چهره به چهره و خانه به خانه دانشآموزان بازمانده از تحصیل در گیلان
طرح ملی درس عفاف و حجاب در طراحی پارچه و لباس دانشگاه های هنر
جزییات اولین آزمون دکتری حرفهای فیزیوتراپی اعلام شد
هشدار اپل درباره این حرکت اشتباه هنگام شارژ آیفون
تغییرات غافل گیرکننده در iOS ۱۸ در راه است
نخبه ۱۲ ساله ایرانی در انجمن هوش مصنوعی شروع به کار کرد+عکس
سفر محرمانه ایلان ماسک به چین لو رفت
موتور جست و جو و هوش مصنوعی به خودروهای کرهای راه پیدا کرد
پیشفروش شنل نامرئی کننده آغاز شد+عکس
دانشمندان قلب ماه را دیدند+عکس
ورود قدرتمندترین گوشی نوبیا به بازار
همه اجساد در خاک این شهر تجزیه نمیشود و سالم میماند+عکس
انقلابی بزرگ در صنعت ترانزیت و موتورهای دیزلی اتفاق افتاد
رونمایی از برادر فیدلیتی هیبریدی در دو مدل پنج و هفت نفره+عکس
این پهپاد ایرانی به دشمنان فرصت فرار نمیدهد+عکس
رونمایی از موتور ۶ سیلندر ۴۰۰۰ سیسی ساخته محققان ایرانی+عکس
هشدار اپل درباره این حرکت اشتباه هنگام شارژ آیفون
گشودن مقبره فراعنه مساوی با مرگ حتمی؟
هزینه نگهداری از خودروهای لوکس آمریکایی چقدر است؟
موتور آمونیاک سوز تویوتا با قدرت بیشتر و آلایندگی کمتر
سوخوهای روسی که قرار بود به ایران بیایند کجا رفتند؟
نخبه ۱۲ ساله ایرانی در انجمن هوش مصنوعی شروع به کار کرد+عکس
نکته عجیبی که در تلویزیون ۴K هواوی خبرساز شد
تغییرات غافل گیرکننده در iOS ۱۸ در راه است
پیکسل 8a گوگل برای گوشی سامسونگ شاخ و شانه کشید
ویژگیهای خاص ساعت گران قیمت گواردیولا+عکس
گوگل جایگزین یورگن کلوپ سرمربی لیورپول میشود
بازگشت سونی اکسپریا به یک طراحی جدید+عکس
برچسب جدیدی که خودرو را در تابستان ۱۰ درجه خنکتر میکند+عکس
سلاح قدیمی و کوچک اوکراینیها که روسیه را زمین گیر کرد+عکس
داخل ساختمانهای عجیب با علامت X در چین چه خبر است؟ +عکس
ملاقات ستاره دنباله دار با ماه و مشتری و اورانوس+عکس
آخرین محور رویداد من یک دانشآموزم با نام «امام مهربانی کلید خورد
آغاز پذیرش دانشجوی دکتری بدون آزمون در دانشگاه آزاد
آییننامه مدرسه تراز سند تحول بنیادین نهایی شده است
فهرست دانشگاههای خارج از کشور مورد تایید وزارت بهداشت اعلام شد
پویش سلامت دهان و دندان ۱۷ تا ۱۹ اردیبهشت برگزار میشود
نسلکُشی در فلسطین قلب همه بشریت را به درد آورده است
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.