Новое нано-покрытие для окон, позволяющее извлекать топливо из водяных паров в воздухе, изобрели ученые мельбурнского университета. Об особенностях и преимуществах разработки, а также связанных с ней перспективах — в материале ОКНА МЕДИА.
Преимущества нового нано-покрытия для окон
Физики и химики Мельбурнского королевского технологического университета (RMIT) изобрели нано-покрытие, впитывающее влагу из воздуха и разлагающее ее на кислород и водород. В разделении молекул воды участвует солнечный свет, а получаемый водород может быть использован в качестве топлива.
«Это очень простая идея, которую нам удалось успешно реализовать, и она может соперничать с фотовольтаическими элементами, которые устанавливают на крышах», - заявил ведущий исследователь RMIT, доктор Курош Калантар-заде. Таким образом, новая разработка может стать более доступной альтернативой солнечным батареям.
По словам научных сотрудников, на сегодняшний день большинство исследователей стремятся создать катализаторы, расщепляющие воду в жидком, а не в газообразном состоянии, однако этот путь сопряжен со множеством сложностей, снижающих эффективность каталиаторов и повышающих стоимость водорода. Однако при работе с паром многих проблем можно избежать.
В частности, данный подход решает проблему разрушения или загрязнения катализаторов в ходе расщепления воды. Катализаторы, работающие с жидкостью, приходится ресурсоемко восстанавливать, — новый состав этого не требует.
Насыщенный серой сульфид молибдена представляет собой новый класс неорганических полимеров, ценность которых заключается в превосходных каталитических свойствах, способных обеспечить новому соединению коммерческую рентабельность. Новый катализатор не требует затратных инвестиций в производство, прост в применении и может наноситься на любые открытые солнцу поверхности. Он одинаково эффективен как вблизи водных источников, так и в засушливых местностях.
Автомобильное топливо — из окон
Этот состав смешивается с оксидом титана и может быть использован при покраске стен или изготовлении окон. Вместо оксида титана может быть использован кремний или наночастицы иных полупроводников, лучше поглощающих солнечный свет. Скорость извлечения воды из воздуха и ее расщепления повышается при нанесении наночастиц сульфида молибдена на прозрачную и плоскую поверхность, например, на стекло.
Авторы разработки утверждают, что водород является чистейшим источником энергии на земле и может быть использован в обычных двигателях внутреннего сгорания в качестве альтернативы ископаемым видам топлива.
Катализатор на основе сульфида молибдена может также быть использован для производства самообеспечивающихся систем осушения воздуха или высокочувствительных датчиков влажности.
Следующим шагом на пути к выводу разработки на рынок должно стать ее соединение с мембранами, способными накапливать и хранить выделенный водород, например, в газообразном состоянии. Исследовательская команда мельбурнского университета решила не патентовать разработку, а вынести ее на обсуждение научного сообщества, чтобы она могла быть доработана и усовершенствована.
В случае успешных испытаний и тестирований разработка имеет все шансы быть коммерциализованной уже в ближайшие годы. Окна с подобным нано-покрытием могут появиться не только в жилых домах, но и в коммерческой застройке. Прогресс не стоит на месте, и топливо из воздуха пригодится всем. Однако идея может показаться не слишком актуальной на том основании, что грядет эволюция в солнечных пленках, которые смогут значительно удешевить получение солнечной энергии.
