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Titolo: Una cella fotocatalizzatrice che produca idrogeno

Quanto sarebbe interessante, invece di produrre elettricita', con tutti
i problemi che ha l'elettricita', che o viene usata subito o inizia
a degradarsi (l'accumulo, comincia a mangiarsene una parte, l'accumulo
stesso poi tende a "perdere" energia nel tempo, e cosi' via), piuttosto
di utilizzare l'energia quantistica raccolta per spezzare l'acqua in
idrogeno (rilasciando ossigeno) ?
 
Ma attenzione, niente imbecille economia dell'idrogeno, ma si sfrutta
semplicemente il semplice e quasi efficiente processo:
 
http://en.wikipedia.org/wiki/Sabatier_reaction
 
 
come anche proposto qui, potendo cosi' anche trovare un utilizzo per
la CO2 ampiante prodotta di scarto dalle attivita' umane:
 
http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_economy#Captive_hydrogen_synthetic_methane_production_.28SNG_synthetic_natural_gas.29
 
 
Diversamente dall'idrogeno, esiste gia' in opera un sistema mondiale 
per l'immagazzinamento ed il trasporto del metano. Ehi, esiste anche in
Italia un intero sistema di distributori per un non piccolo parco macchine
che funziona a metano!
 
Se solo si potesse evitare la stupida fase intermedia di una elettrolisi ...

 Se solo si potesse evitare la stupida fase intermedia di una elettrolisi ...
 
http://it.wikipedia.org/wiki/Elettrolisi_ad_alta_temperatura
 
 
Un sistema misto solare fotovoltaico/concentrazione mi sembra
l'ideale.

 l'ideale.
 
prova a digerire questo:
334 pagine
http://www.slideshare.net/GraceOcean/solar-hydrogen-generation-6842140
 


Per ora sono arrivato a pagina 208 (l'ho scritto che sono un lettore
"rapido" ? ;-) dove mi sono "inchiodato" su un punto interessante, ho
fatto alcune ricerche che mi hanno portato qui:
 
http://www.sciencemag.org/content/344/6187/1005.abstract
 
 
"Although semiconductors such as silicon (Si), gallium arsenide (GaAs),
and gallium phosphide (GaP) have band gaps that make them efficient
photoanodes for solar fuel production, these materials are unstable in
aqueous media. We show that TiO2 coatings (4 to 143 nanometers thick)
grown by atomic layer deposition prevent corrosion, have electronic
defects that promote hole conduction, and are sufficiently transparent
to reach the light-limited performance of protected semiconductors.
In conjunction with a thin layer or islands of Ni oxide electrocatalysts,
Si photoanodes exhibited continuous oxidation of 1.0 molar
aqueous KOH to O2 for more than 100 hours at photocurrent densities
of >30 milliamperes per square centimeter and ~100% Faradaic efficiency.
 TiO2-coated GaAs and GaP photoelectrodes exhibited photovoltages
of 0.81 and 0.59 V and light-limiting photocurrent densities
of 14.3 and 3.4 milliamperes per square centimeter, respectively,
for water oxidation."
 
[Sebbene semiconduttori come il silicio (Si), arseniuro di gallio (GaAs),
e fosfuro di gallio (GAP) hanno lacune di banda che li rendono efficienti
fotoanodi per la produzione di combustibile di origine solare, questi
materiali sono instabili in mezzi acquosi. Mostriamo che rivestimenti di
TiO2 (spessore 4-143 nanometri) cresciuti tramite deposizione di strati
atomici previene la corrosione, hanno difetti elettronici che promuovono
la conduzione delle "lacune", e sono sufficientemente trasparenti
per raggiungere le prestazioni limitate dalla luce dei semiconduttori
protetti. In combinazione con un sottile strato o di isole di ossido di
elettrocatalizzatori di ossido di Ni, i fotoanodi di Si esibiscono una
ossidazione continua di 1,0 molare di KOH acquoso ad O2 per più di
100 ore a densità di fotocorrente maggior di 30 milliampere per
centimetro quadrato e ~ 100% di efficienza faradica.
Fotoelettrodi GaAs e GaP rivestiti da TiO2 hanno esibito fotovoltaggi 
di 0,81V e 0,59V e densita' di fotocorrenti limitate dalla luce
di 14.3 e 3.4 milliampere per centimetro quadrato, rispettivamente,
per ossidazione dell'acqua.]
 
ed anche:
 
http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2014/ee/c4ee00380b#!divAbstract
 
 
"Thin films involving an oxide heterojunction are increasingly employed
as electrodes for solar water splitting in photoelectrochemical cells.
Hematite (α-Fe2O3) and tungsten oxide form an attractive heterojunction
for this purpose. A major limitation of this strategy is the short charge
carrier diffusion length in hematite. Ultra-thin films were implemented
to address this low conductivity issue. Nevertheless, such ultrathin
films do not absorb light efficiently. The present study explores light
trapping strategies to increase the optical path length of photons in
hematite. Vesicle suspensions were developed to obtain thin films
composed of a microspheroid array with a tungsten oxide core and a
nanometer sized hematite overlayer. This bottom-up approach allows a fine
control of the spheroid dimensions at the micrometric to the
submicrometric scale. Using the finite difference time domain method,
light propagation inside the microstructures was quantitatively simulated.
The simulation results were coupled to an analysis of the
photoelectrochemical response of the films."
 
[Film sottili che comportano un ossido di giunzione tra materiali diversi
sono sempre più utilizzati come elettrodi per la scissione solare
dell'acqua in celle fotoelettrochimiche. Ematite (α-Fe2O3) e ossido di
tungsteno formano una eterogiunzione attraente per questo scopo. Una
limitazione importante di questa strategia è la corta lunghezza di
diffusione del vettore di carica nella ematite. Film ultra-sottili sono
stati attuati per affrontare questo problema di bassa conducibilità.
Tuttavia, tali pellicole ultrasottili non assorbono efficientemente la
luce. Il presente studio analizza le strategie di cattura della luce per
aumentare la lunghezza del cammino ottico dei fotoni nella ematite.
Vescicole di sospensione sono state sviluppate per ottenere film sottili
composte da una matrice microsferoidale con un nucleo di ossido di
tungsteno ed un soprastrato di ematite con una dimensioni in nanometri.
Questo approccio dal-basso permette un buon controllo delle dimensioni
sferoidali dalla scala micrometrica a quella submicrometrica. Utilizzando
il metodo delle differenze finite nel dominio del tempo, la propagazione
della luce all'interno delle microstrutture è stata quantitativamente
simulata. I risultati delle simulazioni sono state accoppiate ad un
analisi della risposta fotoelettrochimica dei film.]
 
Traduzione S.E.& O.  ... qui ci vuole un elettrochimico ...  ;-)

 "rapido" ?
 
Lo sappiamo che sei cibernetico ;)
 
Spero sia stata una lettura interessante.