Новый солнечный материал увеличивает производство водородного топлива в 8 раз и может заменить дизельный транспорт

С развитием декарбонизации транспорта водород становится одним из перспективных альтернативных источников энергии, особенно в сегментах, где батареи неэффективны. Легковые электромобили работают на аккумуляторах, но для тяжёлых грузовиков, судов и самолётов необходимы другие решения.

«Легковые машины могут использовать батареи, но для грузовиков, судов и самолётов это невозможно из-за ограничений по энергоёмкости и времени зарядки», — объясняет Цзянву Сун, доцент Университета Линчёпинга в Швеции. Для таких видов транспорта водород — отличная альтернатива.

Трёхслойный материал — прорыв в эффективности

Учёные из Линчёпинга создали инновационный солнечный материал, который значительно улучшает производство водородного топлива за счёт разделения электрических зарядов при расщеплении воды под воздействием солнечного света. В основе — комбинированная структура из кубического карбида кремния (3C-SiC), оксида кобальта (Co₃O₄) и катализатора — гидроксида никеля (Ni(OH)₂).

Такое сочетание улучшает разделение зарядов, что позволяет увеличить выход водорода в 8 раз по сравнению с использованием только карбида кремния.

Ключ к чистому водороду

Сегодня большая часть водорода — это «серый» водород, получаемый из ископаемых топлив, что сопровождается большими выбросами CO₂. «Зелёный» водород, напротив, получают с помощью возобновляемой энергии, чаще всего электроэнергии из ветра или солнца, для разложения воды.

Команда Суна стремится использовать исключительно солнечную энергию для производства водорода, что снизит затраты и полностью исключит выбросы углерода.

Впереди цель — 10% КПД

Текущие материалы для солнечного расщепления воды обладают эффективностью около 1–3%. Для коммерческого успеха требуется минимум 10%. Цзянву Сун уверен, что за 5–10 лет его команда сможет достичь этой цели.

Достижение 10% эффективности станет прорывом для водородной экономики, сделает производство дешёвого и экологичного водорода масштабируемым и применимым для промышленности и транспорта.