Sono moltissimi gli studi scientifici che stanno studiando metodi sempre più efficienti per produrre idrogeno a partire dall’acqua e dall’energia solare. Un gruppo di scienziati coreani, affiliati all’Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST), proseguendo in questa direzione è arrivato alla realizzazione di un foto-elettrodo multistrato che aumenta di molto l’efficienza del processo di scissione dell’acqua che dà origine all’idrogeno.

Lo studio, finanziato dal Pioneer Center Program attraverso la National Research Foundation della Korea (NRF), dal Research Fund dell’UNIST 2014 e dal KIST-UNIST partnership program, è stato pubblicato su Nano Energy il 21 gennaio. Vi hanno partecipato il Prof. Jeong Min Baik, della School of Materials Science and Engineering, (UNIST), il Prof. Jae Sung Lee della School of Energy and Chemical Engineering (UNIST), il Prof. Heon Lee della School of Materials Science and Engineering (Korea University) e il Prof. Jonghwa Shin del Dipartimento di Scienza dei Materiali e Ingegneria (Korea Advanced Institute of Science and Technology).

Il foto-elettrodo (si chiama così perché in grado di assorbire l’energia dal sole) ha la struttura di un metallo dielettrico ibrido bidimensionale. È costituito da 3 strati: un film d’oro, uno strato ultrasottile (spessore 20 nanometri) di TiO2 (biossido di Titanio) e una parte composta da nanoparticelle di oro. Con questa conformazione è in grado di assorbire il 90% della luce nella gamma del visibile (lunghezze d’onda tra i 380 e i 700 nanometri).

Il successo della scoperta è arrivato dopo una lunga serie di esperimenti, come spiega il Prof. Jeong Min Baik:

Sono stati fatti molti tentativi per arrivare alla realizzazione di foto-elettrodi che usassero la luce UV per la produzione di idrogeno, ma questa è la prima volta che viene utilizzato un film ibrido con la struttura di un metallo dielettrico con TiO2 per la produzione di ossigeno.

La tecnologia sviluppata dovrebbe migliorare l’efficienza della produzione di idrogeno.

Una produzione più efficiente e l’assenza di processi operativi complessi determina una riduzione del costo nella produzione di idrogeno che potrà favorire il suo sviluppo e la sua diffusione come fonte energetica potente e accessibile.

17 febbraio 2016
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