Nytt material kan göra förnybar energi
Att framställa vätgas från vatten med hjälp av solljus är en möjlig källa till förnybar energi i framtiden. Det material som forskarna utvecklat, så kallat nanoporöst kubiskt kiselkarbid, har lovande egenskaper för att fånga solenergi och klyva vatten för vätgasproduktion.
– Vi behöver utveckla nya hållbara energisystem för att möta både världens energibehov och miljöproblem, som ökande koldioxidutsläpp och global uppvärmning, säger Jianwu Sun, universitetslektor vid Institutionen för fysik, kemi och biologi (IFM) vid Linköpings universitet, som har lett den aktuella studien.
Väte har tre gånger så hög energidensitet som bensin. När vätgas används för att alstra energi bildas inget annat än rent vatten. Däremot skapas koldioxidutsläpp vid produktionen av vätet, eftersom den vanligaste tekniken i dag använder fossila bränslen. Produktion av ett ton vätgas ger 9-12 ton koldioxid, det skriver forskarna i en artikel på forskning.se.
Att i stället producera vätgas genom att dela vattenmolekyler med hjälp av solenergi är ett hållbart alternativ, då det inte skulle orsaka koldioxidutsläpp.
– Konventionella solceller kan bara alstra energi under dagen, och energin måste antingen användas direkt, eller sparas i exempelvis batterier. Väte är en lovande energikälla som kan lagras och transporteras på liknande sätt som traditionella bränslen som bensin och diesel, säger Jianwu Sun.
Men det är inte enkelt. För att lyckas behöver forskarna hitta kostnadseffektiva material som har rätt egenskaper för att underlätta reaktionen där vatten kan klyvas. Materialet behöver kunna absorbera UV-strålning och få tillräckligt hög energi och hittills har det varit svårt att hitta sådana material.
Jianwu Suns forskargrupp har undersökt materialet kubiskt kiselkarbid som de själva har framställt och det har visat lovande egenskaper.
– Framför allt visar vi att nanoporöst kubiskt kiselkarbid förstärker laddningsseparationen, vilket gör att klyvningen av vatten till vätgas blir påtagligt mycket bättre jämfört med plant kiselkarbid, säger Jianwu Sun.