ساخت برگ مصنوعی توسط محققان آمریکایی

پژوهشگران دانشگاه رایس موفق به تولید برگ مصنوعی شده‌اند که با استفاده از انرژی خورشیدی می‌تواند آب را تجزیه کرده و از هیدروژن آن برای تولید سوخت استفاده کند. در ادامه این مطلب از مجله دلتا درباره این برگ مصنوعی جدید بخوانید.

برگ هوشمند

این سیستم از سلول‌های خورشیدی پروسکایت تشکیل شده است که به الکترودهایی از نوع کاتالیزورهایی که آب را الکترولیز می‌کنند، متصل شده‌اند. زمانی که خورشید به سطح سلول‌های خورشیدی می‌تابد، انرژی لازم برای کاتالیزور فراهم شده و کاتالیزور شروع به تجزیه آب و تقسیم آن به مولکول‌های اکسیژن و هیدروژن می‌کند.

بهره‌وری استفاده از نور خورشید و تجزیه آب در این سیستم ۶.۷ درصد است که برای چنین سیستم‌هایی نسبتا زیاد است.

پژوهشگران می‌گویند اثربخشی این سیستم به دلیل طراحی فوق‌العاده آن می‌باشد زیرا سلول‌های خورشیدی و الکترودها همگی در یک قطعه جای‌گرفته‌اند، بطوری که سلول‌های خورشیدی در داخل یک پوسته پلیمری قرار دارند که اجازه تماس آب با سطح سلول‌های خورشیدی داده نمی‌شود؛ اما نور خورشید از این پوسته عبور می‌کند. الکترودها نیز در تماس با آب قرارگرفته‌اند و می‌توانند آب را تجزیه کنند.

برای استفاده از این برگ مصنوعی کافی است تا آن را درون آب و در مقابل نور خورشید قرار دهید تا فعالیت آن آغاز شود و شروع به تولید هیدروژن کنید.
مححقان می‌گوید: “می‌توان ماژولی را به سیستم اضافه کرد تا هنگامی که نور خورشید وجود ندارد، بتوان از سوخت‌های شیمیایی استفاده کرد و برق مورد نیاز برای فعالیت سیستم را تامین کرد.

برگی مقرون به صرفه

طراحان این برگ مصنوعی می‌گویند که سلول‌های خورشیدی پروسکایت به نحوی طراحی شده‌اند که به قطعات گران‌قیمت مانند پلاتین احتیاج ندارند. در عوض از مواد ارزان ‌قیمتی همچون کربن در ساخت آن استفاده می‌شود که می‌تواند هزینه تولید این ابزار را کاهش داده و تولید پایدارتری را برای آن پیش‌بینی کرد.

در کنار تولید هیدروژن، از برگ‌های مصنوعی می‌توان برای تولید برق، داروها، کودها، گاز‌های سنتز و دیگر ترکیبات مفید شیمیایی استفاده کرد.

پیشنهاد مطالعه: مطلب اندازه‌گیری قند خون بدون نیاز به خون! بخوانید.