المصدر: science.anu.edu.au
حقق الباحثون في الجامعة الوطنية الأسترالية (ANU) سجل كفاءة جديد لخلايا الهيدروجين التي يمكنها تحويل الماء إلى هيدروجين ببساطة باستخدام أشعة الشمس.
تقول المؤلفة الرئيسية الدكتورة سيفا كاروتوري إن الهيدروجين له دور مهم في حل تداخل مصادر الطاقة المتجددة.
"هناك فوائد كبيرة من حيث التكلفة لهذا النهج من الطاقة الشمسية إلى الهيدروجين لأنه يلغي الحاجة إلى بنية تحتية إضافية ضرورية عندما يتم إنتاج الهيدروجين باستخدام المنحل بالكهرباء."
وكانت الأساليب السابقة لتحويل المياه إلى الهيدروجين منخفضة كفاءة تحويل الطاقة الشاملة ولكن أبحاث الدكتور كاروتوري قد تحسنت هذا.
"لإنتاج الهيدروجين في الماضي، كان على محطات الطاقة الشمسية إنتاج الكهرباء التي تستخدم بعد ذلك في التحليل الكهربائي للمياه لإنتاج الهيدروجين. وهذه الطريقة الجديدة أكثر مباشرة، مما يجعلها أكثر كفاءة".
تخطيطي لتصميم خلايا الطاقة الشمسية إلى الهيدروجين
التي وضعتها الجامعة الوطنية الاسترالية.
كما استخدم النهج الفريد المبين في دراسة الجامعة مواد أشباه الموصلات غير المكلفة وأسفر عن كفاءة من الطاقة الشمسية إلى الهيدروجين بنسبة 17.6 في المائة.
ويقترب ذلك من كفاءة تركيب الألواح الشمسية على أسطح المنازل، التي تبلغ كفاءتها نحو 20 في المائة.
ويقول الدكتور كاروتوري إنهم يعملون من أجل تحقيق كفاءة بنسبة 20 في المائة في الأشهر المقبلة، مما سيمهد الطريق لإنتاج الهيدروجين الأخضر منخفض التكلفة.
استخدم فريق البحث بنية امتصاص الضوء "جنبا إلى جنب" - وضع خلية بيروفسكيت على رأس قطب سي المصنوع خصيصا.
المؤلف المشارك الدكتور هيبينغ شين، الذي يطور خلايا بيروفسكيت، يقول مع خصائص الإلكترونية البصرية غير عادية، والمواد perovskite توفر إمكانات كبيرة لأجهزة الترادف منخفضة التكلفة وعالية الكفاءة مع سي.
"جنبا إلى جنب مع التقدم غير المسبوق في الكفاءة، شهدت المواد perovskite أيضا تحسنا كبيرا لاستقرارها، مما يجعلها واحدة من المرشحين الأكثر جاذبية لصناعة الطاقة الشمسية، وقال الدكتور شين.
هذه الطريقة الجديدة تستخدم المحفزات المعدنية النبيلة مثل البلاتين ويقول الدكتور كاروتوري أنهم يعملون على استبدالها بمواد رخيصة لزيادة خفض التكاليف في المستقبل.
وثمة نتيجة رئيسية أخرى للبحوث هي أن أستراليا ستكون أكثر كفاءة في تصدير الهيدروجين.
وأشار الدكتور كاروتوري إلى أن مجلس الطاقة التابع لمجلس الحكومات الأسترالية وافق في العام الماضي على استراتيجية وطنية للهيدروجين تهدف إلى تمكين اقتصاد الهيدروجين.
وقال الدكتور كاروتوري: "هذه الاستراتيجية مهمة لأستراليا ونأمل أن تساعد هذه الطريقة الجديدة والمباشرة لتحويل المياه إلى هيدروجين هذه الجهود.
وقد نشر البحث فيمواد الطاقة المتقدمة.
