Jak Umělé Fotosyntéza Works

stému pro konverzi energie musí být schopen udělat dvě zásadní věci (pravděpodobně uvnitř nějaký druh nanotrubic, který působí jako strukturální " list "): sklizeň slunečnímu záření a rozdělovat molekuly vody

Rostliny splnění těchto úkolů pomocí chlorofyl, který zachycuje sluneční světlo, a sbírku bílkovin a enzymů, které používají, aby sluneční světlo. prolomit H _{2O molekuly na vodík, elektrony a kyslíku (protonů). Elektrony a vodík jsou pak použity pro zapnutí CO 2 do sacharidů, a kyslík je vyloučen.}

Pro umělý systém pracovat pro lidské potřeby, výstup se musí změnit. Místo toho, aby pouze uvolňovat kyslík na konci reakce, musela by uvolnit kapalný vodík (nebo možná methanol), stejně. Že vodík by mohly být použity přímo jako kapalné palivo nebo směrována do palivového článku. Získání způsob výroby vodíku není problém, protože je to už tam v molekulami vody. A zachycovat sluneční světlo není problém. - Proud solární napájecí systémy dělat

Nejtěžší rozdělení molekuly vody získat elektrony, aby usnadnila chemický proces, který produkuje vodík. Rozdělení vody vyžaduje přísun energie asi 2,5 voltů [Zdroj: Hunter]. To znamená, že proces vyžaduje katalyzátor - něco, co se dostat celou věc do pohybu. Katalyzátor reaguje s slunečních fotonů iniciovat chemickou reakci.

Tam byly významné pokroky v této oblasti za posledních pět nebo 10 let. Několik z úspěšnějších katalyzátorů je možno uvést:

Mangan: Mangan je katalyzátor nalézt v fotosyntetické jádru rostlin. Jeden atom manganu spouští přirozený proces, který používá sluneční světlo rozdělit vody. Použití manganu do umělého systému je biomimetric přístup - to přímo napodobuje biologii nalezené v rostlinách

Dye-citlivé oxid titaničitý:. Oxid titaničitý (TiO _{2), je stabilní kov, který může působit jako účinný katalyzátor. Je používán v solárním článkem barvivo-citlivé, také známý jako Graetzel buňky, který byl asi od roku 1990. V Graetzel buňky, TiO 2 se suspenduje v vrstvou barviva částic, které zachycení sluneční světlo a pak ji nevystavujte Tia 2 pro zahájení reakce}

oxidu kobaltu:. Jedním z se v poslední době objeveny katalyzátory, shluky molekul kobalt-oxid nanovelikosti (CoO) bylo zjištěno, že je stabilní a vysoce účinné spouštěče v umělém fotosyntézy systému. Oxidu kobaltu je také velmi bohaté molekuly - to je v současné době populární průmyslový katalyzátor

Jakmile je k dokonalosti, tyto systémy

Page [1] [2] [3] [4] [5]