Omskakeling van water in brandstof - Tegnologiese vooruitgang - Algemene
Omskakeling van water in brandstof
Gebruik van energie-afval om water in waterstofbrandstof te omskep
Wetenskaplikes van die Universiteit van Wisconsin-Madison het 'n manier bedink om klein hoeveelhede oorblywende energie in te samel en te benut om water in 'n bruikbare waterstofbrandstof te omskep.
Die proses is eenvoudig, doeltreffend en herwin andersins vermorsde energie.
"Hierdie studie bied 'n eenvoudige en koste-effektiewe tegnologie vir direkte waterskeiding wat waterstofbrandstowwe kan opwek deur energie-afval soos geraas of vibrasies uit die omgewing te benut," skryf die skrywers in 'n nuwe artikel, gepubliseer op 2 Maart in die Journal of Physical Chemistry Letters.
Die navorsers, onder leiding van die UW-Madison-geoloog en kristalspesialis Huifang Xu, het nanokristalle uit twee algemene kristalle, sinkoksied en bariumtitanaat, ontwikkel en in water geplaas. Deur die gebruik van ultrasoniese vibrasies, het die nanovesels 'n chemiese reaksie gebuig en gekataliseer wat die watermolekules in waterstof en suurstof verdeel.
As die vesels gebuig word, genereer die asimmetrieë van hul kristalstrukture positiewe en negatiewe ladings en skep dit 'n elektriese potensiaal. Hierdie verskynsel, wat die piëzo-elektriese effek genoem word, is al meer as 'n eeu in sekere kristalle bekend en is die dryfkrag agter kwartshorlosies en ander toepassings.
Xu en sy kollegas het dieselfde idee op die vesels van die nanokristalle toegepas. "Groter materiale is broos, maar op die nanoskaal is hulle buigsaam," sê Xu; net soos die verskil tussen veselglas en 'n glaspaneel.
Kleiner vesels buig makliker as groter kristalle en produseer dus ook maklik elektriese ladings. Tot dusver het navorsers 'n indrukwekkende effektiwiteit van 18% met nanokristalle behaal, hoër as die meeste eksperimentele energiebronne.
Met hierdie soort tegnologie kan ons energie-afval benut en dit omskep in bruikbare chemiese energie. "
Eerder as om hierdie elektriese energie direk te versamel, het die wetenskaplikes 'n innoverende benadering gevolg en die energie gebruik om die chemiese bindings in water te breek en suurstof en waterstofgas te produseer.
"Dit is 'n nuwe verskynsel wat meganiese energie direk in chemiese energie omskakel," sê Xu en noem dit die piëzo-elektrochemiese effek (PZEC).
Die chemiese energie van waterstofbrandstof is meer stabiel as elektriese lading, verduidelik hy. Dit is relatief maklik om te berg en sal mettertyd nie die krag verloor nie.
Met die regte tegnologie beoog Xu hierdie metode om nuttig te wees vir die opwekking van klein hoeveelhede energie uit 'n menigte klein bronne; byvoorbeeld, 'n selfoon of musiekspeler kan gelaai word deur te loop en die wind kan die straatligte aanlok.