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
هم اکنون انبوهی از سوخت رسان های آمریکایی درحال پرواز در نزدیکی تنگه هرمز هستند
گلباران پیکر مطهر رهبر شهید انقلاب توسط دانشجویان
اقتدار علمی ایران؛ محور همیشگی رهنمودهای رهبر شهید
رهبر شهید ایران در آغوش ملت ایران
تصویری از مراسم بدرقه رهبر شهید انقلاب
حضرت آیت الله جوادی آملی در جمکران بر پیکر رهبر شهید انقلاب نماز می خواند
هوش مصنوعی وارد عصر امنیت ملی میشود
بسیج همهجانبه دانشگاه آزاد برای خدمت زائران امام شهید
نگاهی به حضور کسب و کارهای مجازی در بدرقه رهبر شهید
هدایتهای روشنگرانه رهبر شهید در حوزه علم و فناوری
شماره جدید مجله دانشمند منتشر شد
چه کسی بر پیکر رهبر کبیر انقلاب نماز اقامه کرد؟
تشییع رهبر شهید انقلاب، صحنهای تاریخی برای نمایش وفاداری ملت ما است
جامعه رستگار، راهبرد رهبر شهید در امت سازی
«آیفون» به تنهایی کسی را مدرن نمیکند/اخلاق ویژه جامعه شبهمدرن شهری!
پویش ختم جمعی قرآن به یاد رهبر شهید
روایتی از نماد و معنا در انیمیشن های متاخر کودکان
کاظمی: ۵ هزار مدرسه برای اسکان زائران آماده شد
دعوت وزیر آموزش و پرورش از دانشآموزان و فرهنگیان برای حضور در آیین وداع و تشییع
میزبانی دانشگاه امیر کبیر از ۳۰۰۰ نفر از زائرین مراسم تشییع رهبر شهید
ماموریت نجات تلسکوپ ناسا آغاز شد
تعویق دوباره امتحانات نهایی دانش آموزان ممکن نیست
دعوت جهاددانشگاهی از دانشگاهیان برای حضور در مراسم تشییع رهبر شهید
تأکید بر صیانت از اقتدار ملی و تبعیت از رهبری در مذاکرات آتی
آمادگی دانشگاه علامه برای اسکان ۶ هزار زائر مراسم تشییع رهبر شهید
قابلیت جدید چت در تلگرام دردسرساز شد
توجه رهبر شهید به نخبگان؛ تحول سیاستگذاری علمی با محوریت نوآوری و نسل جوان
نقشۀ مسدودی خیابانهای منتهی به مصلی تهران
حضور سردار سید مجید موسوی در مراسم وداع با رهبر شهید انقلاب
رزمندگان هوافضای سپاه در آماده باش کامل عملیاتی
کشف یک سیاره قابل سکونت در ۲۵ سال نوری از زمین
چگونه ناتوانی دولت قاجار و ظلم دشمن، «قحطی بزرگ»را در جنگ جهانی رقم زد؟
دعوت معاون علمی رئیس جمهور از نخبگان برای حضور در آیین تشییع رهبر شهید
دعوت ستاد کانونهای مساجد از مردم برای حضور در تشییع رهبر شهید
تصویری از یادبود کودکان مظلوم و شهید میناب
بازدید سردار وحیدی از بیمارستان موقت مصلای تهران
آیا تو را تشییع میکنیم، یا بخشی از هویت خویش را؟
رقیب چینی جدید اوپن ای آی و آنتروپیک از راه رسید
جمعیت حاضر در مقابل ورودی های منتهی به مصلی تهران
رهبر شهید انقلاب اسلامی، حکمرانان را خادمان ملت میدانستند
رهبر شهید: متن تاریخ، منظومه معرفت، میراث تمدن
واکنش زینب سلیمانی به آخرین وداع با رهبر شهید در حسینیه امام
سوء استفاده آمریکا و اسرائیل از هوش مصنوعی در جنگ
هماکنون انتظار دلدادگان رهبر شهید برای ورود به مصلی تهران
بسیج اپراتورها برای مدیریت ترافیک ارتباطی در مراسم تشییع رهبر شهید
گامی تازه در درمان نابینایی برداشته شد
مرحله کتبی آزمون پذیرش فلوشیپ پزشکی برگزار شد
دعوت بسیج اساتید برای شرکت در بدرقه باشکوه پیکر مطهر آقای شهید ایران
دانشگاهها برای وداع با رهبر شهید انقلاب آماده میشوند
اسرار آیفون ۱۸پرو در وب تاریک فاش شد
«حرف دلم را قورت دادم» روایتی صمیمی برای بیان احساسات و دغدغههای نوجوانان
قابلیت تازه واتس اپ برای چت کردن بدون افشای شماره موبایل
۴.۵ میلیون دانشآموز در مدارس غیردولتی تحصیل میکنند
فراخوان روایت وداع برای ثبت خاطرات مردمی از بدرقه رهبر شهید انقلاب
استفاده دانشجویان از هوش مصنوعی نظام ارزشیابی را با چالش مواجه کرده است
وزیر آموزش و پرورش: تشدید نظارت بر عملکرد مدارس غیردولتی الزامی است
۴۰ مدرسه قرچک برای اسکان زائران مراسم وداع رهبر شهید آماده میشود
مدرسه کانون هویتسازی و پرورش عزت و امید است
لایحه ایمنی آنلاین کودکان و نوجوانان در مجلس آمریکا تصویب شد
چگونه عاشورا به سرچشمه حقیقت تبدیل شد؟
کشف این ژن راز شکست بسیاری از بارداریها را آشکار میکند
اولین تصویر تابوت متعلق به رهبر شهید انقلاب و خانواده ایشان
کاروان هنرهای نمایشی «بدرقه خورشید» راهی ۶ استان میشود
لحظهبهلحظه وداع ملت با رهبر شهید انقلاب از امواج رادیو قرآن شنیدنی میشود
گریم متفاوت بازیگر بچه مهندس پربازدید شد+عکس
علت فوت فرزاد جمشیدی چه بود؟
آزمون انتخاب سردفتر اسناد رسمی در شهریورماه برگزار میشود
حل مشکلات استخدامی اعضای هیئت علمی جدید در دستور کار دانشگاه تهران
قائممقام بنیاد ملی نخبگان: صدور مرحلهای کارت نخبگی بنیاد ملی نخبگان آغاز شد
اساسنامه جدید مؤسسات آموزش عالی غیردولتی توسط پزشکیان ابلاغ شد
تاخیر یک ساله در تشکیل جلسه شورای عالی فضای مجازی
تأمین کمکهزینه درمان زوجین نابارور/اعطای بسته سیسمونی به دانشجوی مادر
پیگیری اجرای مصوبه افزایش حقوق اساتید/بیش از ۴۰ درصد اساتید دانشگاه فاقد مسکن
۳ لایه پنهان تسلیحاتیسازی استارتاپها برای قتل عام سایبری و نظامی
رقابت جدید علمی بریکس؛ فرصت همکاری دانشمندان ایرانی با ۵ کشور عضو بریکس
اینستاگرام به دنبال شخصی سازی الگوریتم کاربران
جزئیات آزمون ارزیابی علمی متقاضیان انتقال رشته فیزیوتراپی از خارج اعلام شد
استرالیا جریمه شبکههای اجتماعی را دو برابر کرد
یک طرح جدید: یارانه غذای دانشجویان از ترم آینده مستقیم به کیف پول آنها واریز میشود
هواپیمای فضایی چین یک شیء مرموز را در مدار رها کرده است
بسیج همهجانبه دانشگاه آزاد برای خدمت زائران امام شهید
دعوت جهاددانشگاهی از دانشگاهیان برای حضور در مراسم تشییع رهبر شهید
میزبانی دانشگاه امیر کبیر از ۳۰۰۰ نفر از زائرین مراسم تشییع رهبر شهید
تصویری از مراسم بدرقه رهبر شهید انقلاب
توجه رهبر شهید به نخبگان؛ تحول سیاستگذاری علمی با محوریت نوآوری و نسل جوان
جمعیت حاضر در مقابل ورودی های منتهی به مصلی تهران
هوش مصنوعی وارد عصر امنیت ملی میشود
هدایتهای روشنگرانه رهبر شهید در حوزه علم و فناوری
نقشۀ مسدودی خیابانهای منتهی به مصلی تهران
دعوت معاون علمی رئیس جمهور از نخبگان برای حضور در آیین تشییع رهبر شهید
اقتدار علمی ایران؛ محور همیشگی رهنمودهای رهبر شهید
شماره جدید مجله دانشمند منتشر شد
حضور سردار سید مجید موسوی در مراسم وداع با رهبر شهید انقلاب
چه کسی بر پیکر رهبر کبیر انقلاب نماز اقامه کرد؟
قابلیت جدید چت در تلگرام دردسرساز شد
حضرت آیت الله جوادی آملی در جمکران بر پیکر رهبر شهید انقلاب نماز می خواند
تأکید بر صیانت از اقتدار ملی و تبعیت از رهبری در مذاکرات آتی
آمادگی دانشگاه علامه برای اسکان ۶ هزار زائر مراسم تشییع رهبر شهید
جامعه رستگار، راهبرد رهبر شهید در امت سازی
تشییع رهبر شهید انقلاب، صحنهای تاریخی برای نمایش وفاداری ملت ما است
کاظمی: ۵ هزار مدرسه برای اسکان زائران آماده شد
سوء استفاده آمریکا و اسرائیل از هوش مصنوعی در جنگ
پویش ختم جمعی قرآن به یاد رهبر شهید
بازدید سردار وحیدی از بیمارستان موقت مصلای تهران
نگاهی به حضور کسب و کارهای مجازی در بدرقه رهبر شهید
ماموریت نجات تلسکوپ ناسا آغاز شد
هم اکنون انبوهی از سوخت رسان های آمریکایی درحال پرواز در نزدیکی تنگه هرمز هستند
تعویق دوباره امتحانات نهایی دانش آموزان ممکن نیست
گلباران پیکر مطهر رهبر شهید انقلاب توسط دانشجویان
هماکنون انتظار دلدادگان رهبر شهید برای ورود به مصلی تهران
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.