Если найти дешёвый и простой способ электролиза/фотолиза воды, то мы получим невероятно богатый и чистый источник энергии — водородное топливо. Сгорая в кислороде, водород не образует никаких побочных выделений, кроме воды. Теоретически, электролиз — очень простой процесс: достаточно пропустить электрический ток через воду, и она разделяется на водород и кислород. Но сейчас все разработанные техпроцессы требуют такого большого количества энергии, что электролиз становится невыгодным.
Теперь учёные решили часть головоломки. Исследователи из Технион-Израильского технологического института разработали метод проведения второго из двух шагов окислительно-восстановительной реакции — восстановления — в видимом (солнечном) свете с энергетической эффективностью 100%, значительно превзойдя предыдущий рекорд 58,5%.
Осталось усовершенствовать полуреакцию окисления.
Столь высокой эффективности удалось добиться благодаря тому, что в процессе используется только энергия света. Катализаторами (фотокатализаторами) выступают наностержни длиной 50 нм. Они абсорбируют фотоны от источника освещения — и выдают электроны.
В полуреакции окисления производятся четыре отдельных атома водорода и молекула О2 (которая не нужна). В полуреакции восстановления четыре атома водорода спариваются в две молекулы H2, производя полезную форму водорода — газ H2,
Эффективность 100% означает, что все фотоны, поступившие в систему, участвуют в генерации электронов.
На такой эффективности каждый наностержень генерирует около 100 молекул H2 в секунду.
Сейчас учёные работают над оптимизацией техпроцесса, который пока что требует щелочной среды с невероятно высоким pH. Такой уровень никак не приемлем для реальных условий эксплуатации.
К тому же, наностержни подвержены коррозии, что тоже не слишком хорошо.
Тем не менее, сегодня человечество стало на шажок ближе к получению неиссякаемого источника чистой энергии в виде водородного топлива.
Научная работа опубликована в журнале Nano Letters (зеркало).
Комментарии (75)
askbow
29.02.2016 13:23+18Расщепление воды с эффективностью 100%: полдела сделано
…
Тем не менее, сегодня человечество стало на шажок ближе к получению неиссякаемого источника чистой энергии в виде водородного топлива.
За тем последует
— Откуда на Плюке моря? Из них давным-давно луц сделали.
Кин-дза-дза
— Извините, что сделали?
— Топливо, Скрипач, топливо!Sleepwalker_ua
29.02.2016 13:50+5Не последует… Фактически разделение на водород и кислород — это лишь более удобная (в плане заправки и удельной энергоемкости) замена аккумуляторам теперешним. А в качестве выхлопа обратно получим воду.
А чтобы уровень мирового океана понизился хотя бы на метр… Трудно даже представить, сколько воды нужно вычерпать и безвозвратно потратить (например, в космос вывезти для заправки космических кораблей)…
geher
29.02.2016 15:48> А в качестве выхлопа обратно получим воду.
В значительной мере где-то в космическом пространстве.geher
29.02.2016 16:12Похоже, что минусующие полагают тему использования водорода в качестве топлива космических кораблей закрытой по причине бесперспективности.
Sleepwalker_ua
29.02.2016 16:17+6Если сделать чисто водородную ракету, которая поднимет на НОО, скажем, тонн 100, то сравните массу первой и второй ступени.
Для понимания — Сатурн-5 на керосин-кислороде весила почти три килотонны, из которых полезной нагрузки на НОО 140 тонн, а первой ступени — 2290 тонн. Разница примерно в 15 раз по массе.
Теперь предположим, что за какой-то надобностью нам надо вытащить на орбиту, скажем, 20 000 тонн. 20 килотонн стройматериалов. ЕМНИП, примерно во столько оценивали вес орбитального поселения примерно с сотней постоянных жителей и некоторым кол-вом сменного персонала.
по 100 тонн за раз это 200 запусков. Первая ступень взлетает где-то до 100км +-, так что вся вода, сожженная в ней, по-любому вернется на Землю в течении короткого промежутка времени (несколько месяцев). Значит, мы имеем 3000 тонн на старте, из которых вычитаем 100 нагрузки и 2000 первой ступени. остается 900 тонн условно-невозвратимых потерь, помноженное на 200 запусков. На первый взгляд большая цифра — 180 000 тонн воды у нас уйдет в космос.
И теперь самая вкусная часть. Объем мирового океана оценивается в 1 340 000 000 кубических _кило_метров. А в одном кубическом километре воды всего лишь 1 000 000 000 тонн. Значит, на вывод 20 тысяч тонн на низкую околоземную мы израсходуем безвозвратно порядка 18\100 000 ( в процентах, соответственно, 0,00018%) кубического километра, что в процентах от мирового океана составляет что-то на грани статистической погрешности.
Вы все еще верите, что нас ждет смерть от высыхания мирового океана из-за водородных ракет? :)
ploop
29.02.2016 16:22+5Хуже того — вода (как и атмосфера в принципе) постоянно улетучивается с поверхности планеты, но совсем в других масштабах.
geher
29.02.2016 17:04Во-первых, на данном этапе человечеству потратить воду с Земли не грозит при любом раскладе, но зрим в далекое-далекое будущее.
Во-вторых, то, что сжигается при запуске на орбиту, большей частью как раз остается в атмосфере (первая ступень), а потому по этому поводу как раз переживать не приходится.
В-третьих, топливо можно сжигать не только на Земле.
В-четвертых, «Капля по капле, и океан!».
Ну и последнее, вы не верите космическое в будущее человечества, когда оно будет рассекать толпами по космическому пространству и тратить воду в изобилии в качестве рабочего тела двигателей космических кораблей?ploop
29.02.2016 17:14+1Когда настанет такое светлое космическое будущее, человечество сможет добыть воду (или что там надо) за пределами Земли.
geher
29.02.2016 19:59Вода за пределами Земли будет принадлежать одним людям. На Земле — другим. Зачем покупать чужую воду и оплачивать ее доставку, пока есть местная? И будет на Земле космозаправка.
stychos
01.03.2016 00:24+1Думаете, к тому времени будет такая же финансовая система? Мне кажется, расплачиваться за всё будут чистой энергией… ну то есть да, водой. И да, если за пределами Земли кто-то сильно обнаглеет, можно потратить на войнушку половинку кубического километра, так и быть — потом десять вернём.
slider
29.02.2016 17:47В "далеком-далеком" будущем, один комок грязного снега из пояса астероидов, возместит все потери воды из атмосферы на десятилетия вперед.
geher
29.02.2016 20:11Так будет только тогда, когда стоимость доставки «снежка» (включая затраты на аккуратный спуск, ведь нам не нужен еще один тунгусский феномен или даже челябинский кирпич) издалека будет меньше, чем стоимость местной воды. А это случится только тогда, когда народ однажды встанет и спросит, «Где вода?!!!», т.е. когда уже будет поздно.
Ибо зачем таскать воду на погубленную Землю, когда проще будет переехать, используя остатки, и спокойно брать по новому месту жительства.slider
01.03.2016 15:29Так далекое будущее или нет? Сажать его совсем не нужно. Нам же надо просто вернуть его в гидросферу? Разломать на частицы поменьше в верхних слоях, и скинуть в океан/сахару/арктику.
Sleepwalker_ua
29.02.2016 18:03+3Таки не поверите, но любая комета диаметром хотя бы в полкилометра-километр обеспечит будущее межпланетной космонавтики топливом на несколько лет, если не десятилетий. К тому же разумнее таскать горючку из пояса Койпера + разобрать на запчасти колечки Сатурна, чем каждый раз преодолевать гравитационный колодец с dV 7,9км\сек нашей планеты.
А на потенциально-колонизируемых планетах и спутниках и своего льда довольно много + туда можно просто аккуратно подвести мимопроходящую глыбу льда и спускать его с орбиты по мере надобности, что будет экономичнее, чем сначала поднимать на орбиту Земли, потом разгонять до второй космической и вновь тормозить до первой космической у пункта назначения.geher
29.02.2016 20:05> чем каждый раз преодолевать гравитационный колодец с dV 7,9км\сек нашей планеты.
Люди домой на Землю будут возвращаться, а потом опять улетать. Туристы, опять же, на прародину человечества. Все равно гравитационный колодец преодолевать. Так зачем свою воду вниз таскать, а потом наверх, когда можно местную набрать?Sleepwalker_ua
29.02.2016 20:16+2читали, что я раньше писал? Все что в пределах орбиты, все равно вернется на Землю, т.е. расхода не будет. Наоборот, даже некоторый прирост будет, если мы будем заправлять челнок для посадки на планету где-нить на Луне или Сатурне.
Опять таки, много туристы выкатают? Я уже технологический расчет выше сделал, на 20 килотонн на НОО приходится 0,00018% кубического километра, а этих кубических километров только в океане 1,3 триллиона. Если вывести 20 гигатонн (20 000 000 тонн груза!!!), то это всего лишь 18 кубических километров. А Байкал, к примеру, это 23 000 кубических километров +- пара сотен тысяч кубометров.
Idot
29.02.2016 18:54В данном, случае при доведении данной технологии «до ума» получим абсолютно никак неконтролируемый процесс. То есть, если где-нибудь в засушливой местности случайно прольётся в ближайшее озеро несколько тонн этих наноустройств, то через несколько лет это озеро исчезнет. Просто потому что эти эффективные наномашины будут перерабатывать воду на водород, быстрее чем случаются редкие дожди. Ну а водород предоставленный сам себе, будучи легче воздуха, начнёт устремляться ввысь безвозвратно покидая озеро, и превращая всё вокруг сохнущего озера в пустыню. И хрен ты эту гадость удалишь из озера, по причине отсутствия таких технологий.
Ну а в случае массовой промышленной эксплуатации этой технологии, в странах третьего мира, да и в России тоже, ситуация когда тонны таких наномашин тупо слили в сточные воды вместе с промышленными отходами — станет обыденностью. Ну а то, что в России нынче модно ругать Green Peace, приведёт к тому что все в такой ситуации будут делать пoxep-фэйс. И массовое загрязнение воды этими нанонашинами станет по-настоящему массштабным. Ну а учитывая вполне реальное Мусорное Пятно в Тихом Океане состоящее из пластика, то огромные пятна наномашины безостановочно перерабатывающих воду в водород, покидающий затем атмосферу грозит вполне нешуточными проблемами. Как минимум Ближний Восток, Средняя Азия и Африка превратятся в пустыни, и сотни миллионов беженцев устремятся в страны, где ещё есть пресная вода.Sleepwalker_ua
29.02.2016 19:00+1Вы про такие катаклизмы «размечтались», а про то, что репликацию наномашин можно банально ограничить или управлять ими радиосигналом направленным, даже не подумали. И на счет удаления из озера — коль есть технология сделать самостоятельные, самореплицирующиеся наномашины, которые будут перерабатывать воду на водород и кислород, то в чем проблема сделать нанофагов, которые будут устранять вышедшие из под контроля наномашины? Будет «технологическая имунная система» эдакая.
Idot
29.02.2016 19:15Проблемы будут и БЕЗ репликации. Если имеет тонна наноустройств перерабатывает за полминуты тонну воды, то за день они переработают примерно полторы тысячи тонн воды. А теперь представим что в результате аварии утекло 20 тонн этих машин в ближайшее озеро. За год они бесконтрольно переработают 11 миллионов тонн воды.
PS технологии нанофагов сейчас нет, и технологии репликации нанофагов тоже.
arteys
29.02.2016 19:31+1Фиг они будут работать под толстым слоем воды, света будет не хватать. К тому же они будут ломаться в присутствии солей, органики и чего-угодно-ещё, содержащегося в воде. Так что не надо разводить тут наноалармизм. Бойтесь лучше ГМ-водрослей, которые затянут тиной мировой океан и мывсеумрём, это хотя бы выглядит чуть-чуть более реалистично.
А вот что озеро, в которое попадёт тонна этих стержней будет отравлено надолго, это факт. Впрочем на планете и так достаточно мест загрязненных кадмием и селеном. Но методы охраны природы и обращения с тяжёлыми металлами давно уже разработаны.
Sleepwalker_ua
29.02.2016 19:39+1так у нас пока и 20 тонн переработчиков нету! Даже вообще физически их нету, не то что утекших в воду.
А 11 миллионов тонн воды в год — это крохотная цифра. кубический километр — это миллиард тонн, они этот объем сто лет грызть будут в идеальных условиях. А без саморепликации скорей всего выйдут из строя по физическим причинам в короткие сроки — от нескольких месяцев до пары лет. Так что даже если 2000 тонн вылить, то без репликации эффект будет опять-таки на грани статистической погрешности. Солнечные вспышки больше влияют.Idot
29.02.2016 20:49+1Соседнее сообщение
море применений можно найти, будь он халявный в больших количествах
наглядно показывает, что при развитии водородных технологий на космос будет тратить в лучшем случае полпроцента, а остальное будет «халявой». А халяву не ценят, и потому водород будет в больших количествах тупо стравливаться в атмосферу и улетать в космос. Хранить «лишний халявный» водород — денег стоит, а стравить — бесплатно. Пример же Аральского Моря наглядно показывает, что при повальном рacпuздяйстве, осушить море не так уж и трудно.Sleepwalker_ua
29.02.2016 22:06Стесняюсь спросить, зачем водород стравливать в атмосферу? Ему куда больше полезных применений есть, начиная от банальных дирижаблей (опасно конечно, но если автоматизированный полностью, то почему бы не возить им всякие грузы вдали от людей?) и заканчивая топливными ячейками. А топливна ячейка по сути есть замкнутый цикл.
Кислород должен что-то окислять, чтоб быть полезным. Без второго компонента чистый кислород в целом он бесполезен, за исключением разве что медицины и некоторых областей промышленности, которые потребляют не так много.
Еще раз — в пределах обозримого будущего (а если так уж по-серьезному, то на ближайшие пару тысяч лет) трудно даже представить, сколько ж надо разложить воды электролизом, чтоб мы совсем без оной воды остались. А уж за это время и холодный синтез догрызть могут, и какие-нибудь энергетические измерения открыть и из них качать энергию, да даже прямо из звезды соседней, например. Могут сверхнакопители открыть, чтоб в булавочной головке вещества энергии запасалось как в тонне тротила, и при этом ее можно было легко и безопасно извлекать с кпд 99.9999999%.
Да в конце концов. банальная километровая глыба может в Землю прилететь и все наши рассуждения ломаного гроша стоить не будут.ploop
29.02.2016 22:13+1Могут сверхнакопители открыть, чтоб в булавочной головке вещества энергии запасалось как в тонне тротила, и при этом ее можно было легко и безопасно извлекать с кпд 99.9999999%
Дык есть уже. Только дорогие заразы. $25 миллионов за миллиграмм.Sleepwalker_ua
01.03.2016 19:58Ну я там не зря еще про КПД напомнил… :)
Ну и цена подразумевалась доступная, хотя бы в районе пары тысяч за грамм.
Virtu-Ghazi
01.03.2016 11:08Так и не нужно никаких нанофагов, сразу сжигаем водород, который они производят, и он тут же в виде воды возвращается обратно )
Idot
01.03.2016 17:22В случае утечки наномашин в озеро, вряд ли его удастся поджечь из-за размазанной по площади концентрации.
daiver19
29.02.2016 13:37+2достаточно пропустить электрический ток через воду, и она разделяется на водород и кислород.
Но ведь вода ток не проводит, нужен раствор. И это объясняет проблему:
Сейчас учёные работают над оптимизацией техпроцесса, который пока что требует щелочной среды с невероятно высоким pH.
Электролиз воды происходит именно в щелочных растворах, так что неясно, как этого можно избежать.
Zel
29.02.2016 15:24чистая (дистиллированная) вода не проводит. Там дальше идёт ссылка на уровень pH. Автор, наверное, не указал в начале, что вода не в чистом виде
Duduka
29.02.2016 19:19"… Но ведь вода ток не проводит, нужен раствор...", что!? pH=7 означает только то, что в р-ре(да, растворе) концентрации ионов водорода составляет 10^?7 моль/л, т.е. вода никогда не была идиальным изоляторам(даже вакуум — не идеален, в сильных полях могут рождаться носители), но являясь хорошим расстворителем еще может неплохо растворять небольшое количество(как минимум) практически любых веществ, например — электоды, емкости в которой находится,… и чтобы получить «чистую воду» приходится вывернуться, это не тривиальная инженерная задача.
heaver
29.02.2016 13:37+1значительно превзойдя предыдущий рекорд 58,5%.
ОК, рекорд 58%, а подобные технологии доступны ширнармассам? КПД меньше, скажем, чем у солнечных батарей?Zel
29.02.2016 15:30+2как ширнармассам — не знаю, но немцы делают такой вот кунштюк в расперделённой сети генерации:
- Дано — ветрогенератор, сеть потребителя, вода
- При достаточном ветре и включённом потребителе генерируемое электричество поступает к нему, потребителю.
- При отключённом потребителе или ветре, превышающем необходимую генерацию, происходит электролиз (по сути — это сброс избыточной нагрузки. В России просто ставят ТЭНы и греют озёра, моря или окружающий воздух). Водород поступает на нуждающиеся объекты нарпрома, кислород — в атмосферу.
КПД этого процесса не знаю.heaver
29.02.2016 15:55Электролизом, в принципе, понятно как добыть водород, Мне вот интересно, как это сделать при помощи солнечного света. Без всяких солнечных батарей, нагрева и т.п. Поставил Аквариум на крыше и заправляй машину
гремучим газомводородом.Zel
29.02.2016 16:02Неа, не получится.
Столь высокой эффективности удалось добиться благодаря тому, что в процессе используется только энергия света. Катализаторами (фотокатализаторами) выступают наностержни длиной 50 нм. Они абсорбируют фотоны от источника освещения — и выдают электроны.
Т.е. в аквариум необходимо будет насыпать этих наностержней. Там ещё снизу писали про сомнительность использования наностержней на 100%, но это уже второе.arteys
29.02.2016 16:09+1Мало того, это будет аквариум кадмиевых наностержней. В случае удачного манёвра можно устроить нехилую такую экологическую катастрофу.
retrograde
29.02.2016 20:41Насколько я понял эти стержни являются антенной (детекторным приёмником) для фотонов определённой длины волны. От разности потенциалов на концах электролиз и питается.
Fullmoon
29.02.2016 18:13+4Уточню дополнительно, что это не КПД. Это т.н. квантовая эффективность — насколько вероятно прохождение реакции при поглощении одного фотона. Так-то 100% к.э. — это круто, но тут у нас не целая реакция, а её половина, а практический интерес будет составлять суммарная эффективность
У солнечных батарей, скажем, общая квантовая эффективность — количество электронно-дырочных пар, дошедших до электродов к количеству фотонов — ограничена пределом Шокли-Квайссера, порядка 33% в простейшем случае (Shockley–Queisser limit).
rombell
29.02.2016 14:10Разделение H2O=>2H+O — энергозатратный процесс. Восстановление 2H=>H2 — отдаёт энергию. То, что как-то оптимизировали процесс восстановления, никаким вообще образом не решает главный вопрос — откуда взять
деньгиэнергию на первый шаг. Очень напоминает знаменитый совет мышам от мудрого филина — повесить кошке на шею колокольчик.arteys
29.02.2016 14:16В качестве источника энергии — свет. Собственно этот фокус срабатывает почти на любом полупроводнике, например фотолиз воды известен для диоксида титана. Только там нужен ультрафиолет. Святой грааль — это фотолиз от света солнца.
rombell
29.02.2016 15:07+1как обычно, главная проблема — что свет в одном месте (пустыня), а нужен в другом (где вода+заправочные станции). Транспортировка чистого водорода сама по себе непростая и энергозатратная операция, возить туда-сюда кирпичи металлгидридов — тоже недешёвое удовольствие. Пока что всё это на уровне термояда по реализуемости и сильно ниже по потенциальной полезности.
eugenius_nsk
29.02.2016 18:13+2Вы не поверите, но количество света в пустыне и, например, в океане на той же широте, одинаковое. Другое дело, что в пустыне солнечные электростанции строят потому, что там не жалко использовать большие площади.
rombell
01.03.2016 09:06С океанами, боюсь, сложно будет разместить большие площади тех же преобразователей и обеспечить сбор от них газов. На суше-то кинул трубу и качай себе. А в океане волны, ветра, а то и шторма. Хотя с транспортировкой металлгидридов проще, конечно.
Chamie
04.03.2016 13:46Так ведь есть же ещё и побережья — и вода рядом, и площади, а пустыня, бывает, начинается практически от самой воды, например, Намиб и Атакама.
rombell
04.03.2016 15:49+1Таких мест не так, чтобы много. Собственно, можно прикинуть, сколько даст даже 100% утилизация солнечного света в полосе 10-20км вдоль побережья в тропиках.
(прикинул) Очень грубо, примерно на порядок больше, чем нынче даёт нефть.
Возражение снимается :)
VerdOrr
29.02.2016 14:12человечество стало на шажок ближе к получению неиссякаемого источника чистой энергии в виде водородного топлива.
… или к череде мини-«Гинденбургов» на дорогахploop
29.02.2016 14:21+1Не обязательно кататься на водороде. Его можно, например, эффективно и абсолютно экологически чисто сжигать на каких-нибудь ТЭЦ, да море применений можно найти, будь он халявный в больших количествах.
Хотя и автомобили на нём уже имеются.
golf2109
29.02.2016 14:41-1мини-«Гиндербурги» на дорогах уже есть в очень большом количестве.
Это всем известные «автомобили на газу», сжатом (настояцяя бомба) или сжиженном (чуть пебезопасней бомба).
В современных водородных авто водород хранится в ТВЕРДОтопливных ячейках.
Так что по безопасности это безопаснее бензобака или баллона с газом.bopoh13
29.02.2016 14:50+1Можно ссылку на исследования по безопасности? Литий сейчас хорошо упаковывают, но от этого ТБ никак не упраздняли.
olafnew
29.02.2016 15:08+6Боюсь что нет — эти твердотопливные ячейки используют пакость под названием «метал-гидридный сплав»(metal hydride alloy) www.pragma-industries.com/products/hydrogen-storage. Это такой коварный серовато-белесый порошок, который на кислороде — самовоспламеняется. Бррррррр.
Я как-то, по глупости(ну по незнанию, что, де факто — одно и то-же) разбирал контейнер для хранения водорода. Заведомо ПУСТОЙ. Так оно так «бахнуло», что до сих пор вспоминаю и передергиваюсь при этом. Уже сильно позже — вот такое видео увидел: www.youtube.com/watch?v=y48wCuC3KcA один в один как у меня, только у меня была реакция была более интенсивная. Что будет если бак полный, и эта пакость пропитана водородом — страшно представить. Так что опасны они. По сравнению с бензином… так он хоть не самовоспламеняется, в отличии от этой пакости.
vvzvlad
01.03.2016 02:36+4Наверное я глупость скажу, но… может быть, не стоит их разбирать?
Зато там давление водорода маленькое, а помещается его при этом много. Опасность — меньше чем у газового баллона, хотя да, больше, чем у бака бензина/дт. Но при нормальной упаковке, вполне себе аккумулятор.
retrograde
29.02.2016 14:15+2Эффективность 100% означает, что все фотоны, поступившие в систему, участвуют в генерации электронов.
Скорее все фотоны длинной волны близкой к Х, попавшие на наночастицу, что уже не так радужно.
superhimik
29.02.2016 14:59Хочу покритиковать немного.
Изопропиловый спирт на благородных металлах (и не очень) может сам выделять водород в определённых условиях. Я изучал похожие системы. Поэтому интересно, учитывалась ли такая реакция при определении квантового выхода.
Во-вторых, донором электронов по сути деля является изопропиловый спирт, а не вода. Насколько в таком случае становится выгодным подобного рода фотокаталитическая система, ведь этот спирт ещё надо получить?..arteys
29.02.2016 15:28Возможно в перспективе планируется использовать какую-нибудь ненужную органику. Мусор органического происхождения например.
superhimik
29.02.2016 15:32:-D
Далеко не всякий мусор можно так расщепить.arteys
29.02.2016 15:42On the basis of these results, we determined that the efficient removal of holes from the catalyst at less extreme conditions is perhaps the main hurdle to a sustainable and efficient visible-light-driven solar-to-fuel cycle.
Они, собственно, пока и не заморачиваются. Ну и ещё одна проблема, жалуются авторы, фотодеградация системы. Как и у многих других полупроводниковых систем.
bopoh13
01.03.2016 11:56О, может подскажите, какая идёт реакция: 50% изопропиловый спирт + углекислый газ растворённый в воде (омывайка + минералка)?
ru1z
29.02.2016 15:05-1Лиза Зига (Lisa Zyga), один из авторов научной работы
Она не не соавтор работы.
lrsi
29.02.2016 15:08+4Для начала — это не электролиз, а фотолиз воды.
И самое главное — водородный ДВС куда грязней бензинового. Дело в том что температура вспышки водородно-воздушной смеси выше чем у бензин-водородной. Как следствие — образуется куда больше окислов азота (там нелинейная зависимость от температуры) и вся это и так весьма агрессивная среда начинает взаимодействовать с конструкцией двигателя… Результат немного предсказуем — выхлоп очень грязный получается…
QR-code
29.02.2016 16:27+5Именно ДВС на водороде не используют, у них низкий КПД. У топливных элементов же рабочая температура даже ниже, чем у бензиновых ДВС — 1000°С у ТЭ против более 2000°С у ДВС. Происходит это потому, что в ТЭ водород не горит, как в ДВС, а окисляется кислородом в присутствии катализатора. С оксидами азота же неплохо справляются обычные нейтрализаторы выхлопных газов.
gene4000
29.02.2016 16:37+1Так вроде предлагают не сжигать водород, а использовать электродвигатель. Как там в Toyota Mirai сделано — это электромобиль на водороде.
zedsym
29.02.2016 22:01+2Тем не менее, сегодня человечество стало на шажок ближе к получению неиссякаемого источника чистой энергии в виде водородного топлива.
Что за бред? Водород не является источником в данном случае. Он выступает только средством хранения этой самой энергии. Точно также можно сказать, что пальчиковые аккумуляторы тоже являются «неиссякаемым источником чистой энергии».Mad__Max
01.03.2016 21:42+1Является — хотя формально источник энергии тут солнце(солнечный свет). Но если так придираться то нефть, газ и уголь тоже источниками энергии не будут, т.к. когда-то образовались за счет солнечного света.
strlock
29.02.2016 22:14-2Правильно писать "с єффективностью близкой 100%". Во Вселенной нету ни одного процесса, протекающего с 100%-ной єффективностью. Нету даже 2-й одинаковых линеек.
Ну ладно. Что это я придираюсь к желтой прессе?))
arheops
01.03.2016 09:23Квантовые эффекты же. Все захваченные фотоны дают электроны. Другой вопрос, сколько их вообще захватится и какие сопутсвующие потери.
EndUser
Можно ещё раз пояснить?
1) Наностержни конвертируют фотоны в электроны? То есть генерируют m=E/c??
2) И если не отводить генерируемый электрический заряд от наностержней, то они будут «биться током» по окружающим людям произвольным образом?
Fullmoon
Нет, конечно.
Электроны вообще ниоткуда не берутся и никуда не деваются. Фотоны разделяют заряды — вырывают электрон из решётки, образуя электронно-дырочную пару. Электрон мигрирует в платину, создаётся, очень грубо говоря, замкнутая цепь с двумя близко расположенными электродами под напряжением. И идёт электролиз.
arteys
Наностержни работают как солнечная батарея. Фотон вызывает образование пары: электрон+дырка. Электрон идёт на протон через платиновую частицу, а дырка через селенид кадмия на органику.
В принципе если прицепить к этому контакты солнечная батарея и получится.
Duduka
«в щелочной среде», каждый стержень плавает в OH(-) группах, видимо, они востанавливаются на катализаторах CaS, отщипляя от спирта водород до ацетона, а на платине щелочной катион окисляется, и вступает в реакцию с образованием водорода.
1) В окислительно-востановительную реакцию(скорее ток); любая реакция меняет «энергию», идут только реакции «суммарный итог» которых — диссипация ее, отдельные области, действительно, могут приводить к преобразовании одной энергии в другую, в данном случай излучение в энергию связи, про массу можно говорить чисто теоритически, посчитайте энергию кванта в единицах массы.
2) Только если «окружающие люди» будут плавать в щелочи и состоять из спирта.