Наука не стоит на месте. Недавно команде шведских ученых удалось создать молекулу железа, способную работать как фотокатализатор для получения топлива и энергии из солнечных элементов. Результаты исследований показывают, что такая молекула может заменить молекулы с дорогими благородными металлами, используемые для получения солнечной энергии сейчас. Что это за необычная молекула и где ее можно применить?
Общие сведения
В основе работы многих фотокатализаторов и солнечных элементов лежит технология, которая требует использования молекул, содержащих металлокомплексы. Комплексы металлов в таких приборах необходимы для поглощения солнечных лучей. Часто используются благородные металлы, такие как осмий, родий и иридий. Эти металлы относятся к металлам платиновой группы, они пластичны, обладают высокой проводимостью и плотностью. В природе они встречаются очень редко, и использовать их очень затратно.
«Результаты экспериментов показывают, что с помощью усовершенствованной конструкции молекул можно заменить дорогие металлы более дешевым и доступным железом», - говорит Кеннет Вернмарк, профессор химии из Лундского университета в Швеции, один из авторов новой разработки.
Разработка
Вместе с командой исследователей Кеннет Варнмарк долгое время пытался найти альтернативу редким металлам, необходимым для работы солнечных элементов. Ученые сосредоточились на работе с железом - его запасы велики, стоит этот металл относительно недорого, обладает высокой проводимостью. Исследователи вскоре преуспели: они создали свои собственные молекулы с атомами железа, потенциал которых для получения солнечной энергии был доказан многочисленными экспериментами.
Разработанная молекула на основе железа способна улавливать энергию солнечного света и перерабатывать ее в электрическую энергию, что и необходимо для работы солнечных батарей. Технология также найдет широкое применение в фотокатализаторах, которые на данный момент изготавливаются с использованием металлов платиновой группы.
Перспективы
Результаты исследования шведские ученые опубликовали в Science. По словам Варнмарка и его коллег, железосодержащая молекула может стать не только структурным элементом фотокатализаторов для производства топлива, но и найдет широкое применение в катализаторах, расщепляющих молекулы воды, а также в установках для получения метанола из углекислого газа.
Итак, инновационная молекула железа имеет очень широкий спектр применения и уже скоро будет использоваться в солнечных установках для получения более дешевой энергии. Удивительно, что команда ученых достигла таких значительных результатов в относительно короткие строки. Всего за пять лет работы им удалось создать инновационную и экономичную технологию получения энергии. «Мы полагали, что эта работа займет не менее десяти лет», - сообщает Кеннет Варнмарк.
Помимо исследователей из Университета Лунда, к сотрудничеству были привлечены коллеги из Упсальского университета и Университета Копенгагена.
