Ճապոնացի գիտնականները նոր միջոց են մշակել արևի լույսի միջոցով ջուրը ջրածնային վառելիքի վերածելու համար: Օգտագործելով հատուկ ֆոտոկատալիզատոր՝ այս նոր տեխնոլոգիան կարող է օգնել ստեղծել ավելի էժան, առատ և կայուն ջրածնային վառելիք՝ տարբեր կիրառությունների համար:
Ներկայումս ջրածինը հիմնականում ստացվում է բնական գազից, ինչը նշանակում է, որ հանածո վառելիքից հրաժարվելը հօգուտ էկոլոգիապես մաքուր վառելիքի հնարավոր չէ։ Այնուամենայնիվ, այս պարզ մեթոդը, որը հիմնված է արևի լույսի օգտագործման վրա, կարող է վճռորոշ լինել, եթե ապագայում ջրածինը դառնա այլընտրանք:
«Արևի լույսի հետևանքով առաջացած ջրի պառակտումը ֆոտոկատալիզատորների միջոցով իդեալական տեխնոլոգիա է արևի էներգիան քիմիական էներգիայի վերածելու և պահելու համար, և ֆոտոկատալիտիկ նյութերի և համակարգերի վերջին զարգացումները հույս են տալիս դրա իրականացման համար», - բացատրեց Շինշուի համալսարանի պրոֆեսոր Կազունարի Դոմենը, հոդվածի ավագ հեղինակ: Frontiers in Science ամսագրում։
Լույսի ազդեցության տակ այս կատալիզատորները խթանում են քիմիական ռեակցիաները, որոնք քայքայում են ջուրը իր բաղկացուցիչ մասերի: Հայեցակարգը նոր չէ, սակայն գոյություն ունեցող, այսպես կոչված, «մեկ փուլային» կատալիզատորների մեծ մասն անարդյունավետ է և ունի արևից ջրածնի փոխակերպման խղճուկ արագություն:
Կա մեկ այլ, ավելի բարդ երկաստիճան համակարգ, և դա ավելի արդյունավետ է: Այս համակարգերում մի ֆոտոկատալիզատորը ջրից առաջացնում է ջրածին, իսկ մյուսը՝ թթվածին։
Ճապոնական թիմն ընտրել է այս երկրորդ «երկաստիճան» ջրի պառակտման գործընթացը:
«Արևային էներգիայի փոխակերպման տեխնոլոգիան չի կարող աշխատել գիշերը կամ վատ եղանակին», - ասում է հետազոտության մեկ այլ հեղինակ Սինշուի համալսարանի դոկտոր Տակաշի Հիսատոմին: «Բայց արևի լույսից ստացվող էներգիան որպես քիմիական էներգիա վառելիքի նյութերում պահելով, այն կարող է օգտագործվել ցանկացած ժամանակ, ցանկացած վայրում»:
«Մեր համակարգում, որն օգտագործում է ֆոտոկատալիզատոր, որն արձագանքում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթմանը, արևի էներգիայի փոխակերպման արդյունավետությունը մեկուկես անգամ ավելի բարձր էր բնական արևի լույսի ներքո», - նշել է Հիսատոմին:
«Ստանդարտ արևի լույսը մոդելավորելիս օգտագործվում է բարձր լայնության շրջանի սպեկտրային բնութագրիչը: Արեգակնային էներգիայի փոխակերպման արդյունավետությունը կարող է ավելի բարձր լինել այն տարածքներում, որտեղ բնական արևի լույսը պարունակում է ավելի շատ կարճ ալիքային բաղադրիչներ, քան մոդելավորված արևի լույսը: Սակայն ներկայումս ստանդարտ արևի լույսի մոդելավորման արդյունավետությունը լավագույն դեպքում 1 տոկոս է, իսկ բնական արևի դեպքում այն չի հասնի 5 տոկոսի»,- հավելել է նա։
Այս 5 տոկոսանոց արգելքը հաղթահարելու համար անհրաժեշտ է ավելի արդյունավետ ֆոտոկատալիզատորներ մշակել և ավելի մեծ փորձնական ռեակտորներ կառուցել, նշում են գիտնականները։
«Ամենակարևոր ասպեկտը, որը պետք է մշակվի, արևային էներգիան քիմիական էներգիայի վերածելու արդյունավետությունն է ֆոտոկատալիզատորների միջոցով», - բացատրել է Դոհմենը:
«Եթե այն հնարավոր լինի հասցնել գործնական մակարդակի, շատ հետազոտողներ լրջորեն կզբաղվեն զանգվածային արտադրության տեխնոլոգիայի մշակմամբ, գազի տարանջատման գործընթացներով և մեծածավալ գործարանների կառուցմամբ», - եզրափակել է նա:
