Морскую воду превратили в электричество

Ученые использовали солнечный свет, чтобы превратить морскую воду в перекись водорода, которую затем можно применять как топливный элемент для получения электричества.

«Самый изобилующий природный ресурс на земле – морская вода – используется для производства перекиси водорода. В свою очередь, перекись служит топливом для выработки электричества«, – поясняют ученые.

Преимущество использования жидкой перекиси водорода в сравнении с применением газообразного водорода заключается в том, что жидкую форму гораздо легче хранить и перевозить при высокой плотности. Для транспортировки же газообразного водорода его необходимо сильно сжать.

Проблема заключается в том, что до сих пор нет эффективного метода фотокаталитического (с использованием катализатора и одновременным облучением солнцем) получения перекиси водорода.

В новом исследовании ученые разработали новую фотокаталитическую ячейку, которая, по сути, является фотоэлементом, производящим перекись водорода. Когда солнечный свет попадает на фотокатализатор, фотокатализатор поглощает фотоны и использует полученную энергию для инициирования химических реакций – окисления морской воды и уменьшения количества кислорода. В результате реакции получается перекись водорода.

После освещения морской воды в течение 24 часов концентрация перекиси водорода в ней составила 48 миллимоль на литр, что в более чем два раза превышает результаты экспериментов с пресной водой, где содержание перекиси было только 2 миллимоля на литр. Выясняя причину такой большой разницы, ученые пришли к выводу, что отрицательно заряженной хлор в морской воде способствует повышению фотокаталитической активности и, соответственно, итоговой концентрации перекиси водорода.

КПД полученной энергии – 0,28% – выше, чем у других источников солнечной электроэнергии (у проса, например, 0,2%), но по-прежнему серьезно уступает обычным солнечным батареям.

«В дальнейшем мы планируем прийти к недорогому крупномасштабному производству перекиси водорода из морской воды, – рассказывают исследователи. – Это может заменить текущее, с высокой себестоимостью, производство перекиси из природного газообразного водорода и кислорода».