Установлен новый мировой рекорд по получению ворода

Учёные из Национальной лаборатории восстанавливаемых источников энергии (National Renewable Energy Laboratory, NREL) Министерства энергетики Соединенных Штатов установили новый мировой рекорд эффективности получения водорода за счёт прямого применения солнечной энергии.

Новый рекорд составил 16,2%. Предыдущий, установленный в 2015 году международной группой учёных, составлял 14%.

Фотоэлектрохимические преобразовательные ячейки, с помощью которых был установлен рекорд эффективности, считаются модернизированным вариантом ячеек, разработанных группой Джона Тернера ещё в 1990-х годах в стенах лаборатории NREL. И в старых, и в новых ячейках используются многослойные структуры из тандемных полупроводниковых материалов, погруженные в раствор кислотного электролита. Хотя в отличие от оригинального устройства, сделанного преимущественно из фосфида индия-галлия (GaInP2), слой которого был выращен поверх слоя арсенида галлия (GaAs), новая ячейка имеет зеркально отражённую структуру.

Использование мультислойных полупроводников – это новый перспективный метод прямого расщепления воды при помощи только энергии солнечного света. Альтернативные способы, где используется энергия солнечного света, опираются на солнечные батареи для получения электричества, которое затем подаётся в электролизёр. За счёт многократного преображения энергии эффективность самых лучших этих систем не превышает 12%, вместе с тем эффективность в том числе и самого первого устройства прямого расщепления воды на кислород и водород составила 12,4%.

Работы были проведены учёными в рамках проекта американского Министерства энергетики, конечной целью которого считается получение водорода при помощи экологически чистой энергии по стоимости не более 2-ух долларов за кг.. В том числе и с учётом новой рекордной эффективности, новые ячейки не соответствуют установленным министерством критериям и требованиям и не обеспечивают того значения надёжности и долговечности, который требуется для практического их применения для получения водородного топлива.