水素と電気: 持続可能で再生可能な未来は両方を経由します
両方を得ることができるプロセスは人工光合成と呼ばれており、水が水素と酸素に分割されます。これまでに使用されてきた方法では、光学的、電子的、化学的特性を利用して効率的なシステムを構築する際に問題がありました。ただし、バークレー研究所の研究者が作成した手法は、これらの制限をすべて回避します。
人工光合成を行う装置の名前は、ハイブリッド光電気化学・ボルタ電池（HPEV）と呼ばれています。この細胞は太陽光と水を電気と水素に変換します。現在のシステムは、到達した太陽光のうちごく一部しか利用していませんでした。研究者らは、それは1速ギアでしか運転できない車を持っているようなものだと言っています。励起された電子は行き場がなくなり、エネルギーが失われます。
エネルギーは非常に一般的なもの、つまり バッテリーに簡単に蓄えられます。 ただし、大量のエネルギーを蓄えるには 非常に大きなバッテリーが必要であり 、 非常に高価です。 しかし、 水素電池はさらにそうです 。それにもかかわらず、水素が 将来のエネルギーにおいて重要な役割を果たす ことは明らかであるため、水素に影響を与えるあらゆるイノベーションは将来にとって朗報となります。
この方法の効率は 20.2% ですが、以前の方法の効率は 6.8% でした。
この新しいシステムでは、電子を放出し、電子接触の 2 番目の層が追加されます。そこでは、太陽のエネルギーによって生成された電流が分割され、その電流によって水が水素と酸素に分割され、残りのエネルギーが電気として捕捉されます。以前のシステムの効率は 6.8% でしたが、この新しいシステムは20.2%に達します。 (水素が 6.8%、電気エネルギーが 13.4%)。
研究者らは、その仕組みを理解し、このような高い効率を達成することができたので、現実世界での実用的な用途を見つけることに加えて、装置の改良を続けるつもりだと述べている。