วิธีหนึ่งที่ทำได้คือการแยกน้ำโดยใช้ "การสังเคราะห์ด้วยแสงเทียม" ซึ่งเป็นกระบวนการที่วัสดุที่เรียกว่า "ตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง" ใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตออกซิเจนและไฮโดรเจนจากน้ำ อย่างไรก็ตาม photocatalyst ที่มีอยู่ยังไม่เป็นที่ที่พวกเขาจำเป็นต้องทำให้การแยกน้ำที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจและปรับขนาดได้ เพื่อให้ได้ปัญหาเหล่านี้ ปัญหาหลักสองข้อควรได้รับการแก้ไข: ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฮโดรเจน (STH) ต่ำและความทนทานไม่เพียงพอของเซลล์แยกน้ำด้วยโฟโตอิเล็กโทรเคมี

ที่สถาบันเทคโนโลยีนาโกย่า ประเทศญี่ปุ่น ศาสตราจารย์ Masashi Kato และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ทำงานอย่างหนักเพื่อยกระดับตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงขึ้นไปอีกระดับด้วยการสำรวจวัสดุใหม่และการผสมผสานของวัสดุเหล่านั้น และทำความเข้าใจกลไกทางเคมีกายภาพที่รองรับการแสดงของพวกเขา ในการศึกษาล่าสุดของพวกเขาที่ตีพิมพ์ในSolar Energy Materials and Solar Cellsดร.คาโต้และทีมงานของเขาสามารถทำได้โดยการรวมไททาเนียมออกไซด์ (TiO2) และ p-type คิวบิก SiC (3C-SiC) ซึ่งเป็นวัสดุโฟโตคะตะไลต์ที่มีแนวโน้มดีสองชนิด เป็นโครงสร้างควบคู่ที่ทำให้เซลล์แยกน้ำมีความทนทานสูงและมีประสิทธิภาพสูง

โครงสร้างควบคู่ที่สำรวจโดยทีมในการศึกษาของพวกเขามีทั้งวัสดุตัวเร่งปฏิกิริยาในซีรีย์โดยมี TiO2 กึ่งโปร่งใสทำงานเป็นโฟโตแอโนดและ 3C-SiC เป็นโฟโตแคโทด เนื่องจากวัสดุแต่ละชนิดดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ที่คลื่นความถี่ต่างกัน โครงสร้างแบบควบคู่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการแปลงของเซลล์แยกน้ำได้อย่างเห็นได้ชัด โดยปล่อยให้แสงที่เข้ามามากขึ้นเพื่อกระตุ้นตัวพาประจุและสร้างกระแสที่จำเป็น

ทีมงานวัดผลกระทบของแรงดันไฟฟ้าภายนอกและ pH ที่ใช้กับโฟโตเคอร์เรนต์ที่สร้างขึ้นในเซลล์ จากนั้นจึงทำการทดลองแยกน้ำภายใต้ความเข้มแสงที่แตกต่างกัน พวกเขายังวัดปริมาณออกซิเจนและไฮโดรเจนที่สร้างขึ้น ผลลัพธ์ที่ได้นั้นน่ายินดีอย่างมาก ดังที่ Dr. Kato กล่าวว่า "ประสิทธิภาพโฟตอนต่อกระแสอคติที่ใช้สูงสุดที่วัดได้คือ 0.74% ค่านี้ ประกอบกับความทนทานที่สังเกตได้ประมาณ 100 วัน ทำให้ระบบแยกน้ำของเราอยู่ในกลุ่มที่ดีที่สุด สามารถใช้งานได้." นอกจากนี้ ผลการวิจัยของการศึกษานี้ชี้ให้เห็นถึงกลไกที่เป็นไปได้บางประการที่อยู่เบื้องหลังประสิทธิภาพที่สังเกตได้ของโครงสร้างควบคู่ที่เสนอ

จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงระบบการแยกน้ำด้วยโฟโตอิเล็กโทรเคมีอย่างต่อเนื่องจนกว่าจะนำไปใช้ได้อย่างกว้างขวาง อย่างไรก็ตาม การศึกษาครั้งนี้เป็นก้าวย่างสู่อนาคตที่ชัดเจนอย่างชัดเจน "การมีส่วนร่วมของเราจะเร่งการพัฒนาเทคโนโลยีการสังเคราะห์ด้วยแสงเทียม ซึ่งจะสร้างแหล่งพลังงานโดยตรงจากแสงสุริยะ ดังนั้น การค้นพบของเราอาจช่วยให้เกิดสังคมที่ยั่งยืน" ดร. คาโตกล่าว กล่าวถึงวิสัยทัศน์ของเขาสล็อตออนไลน์ 918kiss