به گزارش خبرگزاری صدا و سیما؛ یک تیم تحقیقاتی در مرکز تحقیقات نانوذرات در انستیتوی علوم پایه (IBS) در سئول بستر فوتوکاتالیستی جدیدی برای تولید انبوه هیدروژن ایجاد کرده است.
این گروه تحقیقاتی یک ماتریس فوتوکاتالیستی ساخته است که امکان تولید کارآمد هیدروژن را فراهم کرده و مزیت‌های زیادی نسبت به زیرساخت‌های رایج تولید هیدروژن دارد.
اهمیت انرژی جایگزین اخیراً به دلیل چالش‌های جهانی مانند آلودگی محیط زیست و تغییرات آب و هوایی افزایش یافته است. در میان چندین کاندیدای منابع انرژی جایگزین، انرژی هیدروژن برداشت شده توسط فوتوکاتالیست‌ها برای تولید انرژی پایدار سبز مورد توجه است.
بر این اساس، تحقیق و توسعه زیادی برای تقویت بازده واکنش ذاتی فوتوکاتالیست‌ها انجام شده است. با این حال، تحقیقات در مورد فاکتور فرمی سیستم‌های فوتوکاتالیستی، که برای کاربرد عملی و تجاری‌سازی آن‌ها بسیار مهم است، هنوز چندان مورد بررسی قرار نگرفته است.
معمولاً در سیستم‌های فعلی پودر کاتالیزور یا نانوذرات را بر روی سطوح مختلف قرار می‌دهند. مشکلات عملی مانند شستشوی کاتالیزورها، انتقال ضعیف جرم و واکنش‌های معکوس از جمله مسائل این فرآیند‌هاست. از سوی دیگر، برای جدا کردن و جمع آوری هیدروژن تولید شده از آب به دستگاه‌های دیگری نیاز است که این امر به پیچیدگی دستگاه می‌افزاید و هزینه‌ها را افزایش می‌دهد.
سکوهای فوتوکاتالیستی شناور از نظر تحویل کارآمد، جداسازی آسان گاز، افزایش تنش سطح، تثبیت کاتالیزور پایدار، ممانعت از واکنش معکوس و تأمین آب، از جمله مزایای واکنش تکامل هیدروژن است.
این تیم در مرکز تحقیقات نانوذرات در IBS، نوع جدیدی از سکوی فوتوکاتالیستی را طراحی کرده است که برای تولید کارآمد هیدروژن روی آب شناور می‌شود. این سکو دارای یک ساختار دو لایه بوده که از یک لایه فوتوکاتالیستی فوقانی و یک لایه پشتیبان پایین تشکیل شده است.
هر دو لایه از یک پلیمر ساختاری متخلخل تشکیل شده است که تنش سطح بالایی را به سکو منتقل می‌کند. علاوه بر این، این سکو به صورت آئروژل سرد در می‌آید، که یک ماده جامد پر از گاز با چگالی کم است و می‌تواند روی آب شناور شود.
محققان به طور تجربی عملکرد تولید هیدروژن از این سکو را در مقایسه با سیستم غوطه‌ور معمولی مقایسه کرده و نشان دادند که این فناوری جدید عملکرد بهتری دارد. تأیید شد که حدود ۸۰ میلی‌لیتر هیدروژن را می‌توان با استفاده از سکوی فوتوکاتالیستی شناور با استفاده از مس و کاتالیزور‌های تیتانیا با مساحت ۱ متر مربع تولید کرد.
