Каков Искусственный Фотохимический синтез?
Растения получают свою энергию в пути that с, очень отличающаяся от способа, которым люди получают энергию. Когда энергия потребностей человека, он разъедает еду. Когда растение нуждается в энергии, оно использует процесс фотохимического синтеза, чтобы взять в двуокиси углерода от окружающей среды и солнечного света использования, чтобы преобразовать это в сахар, которое является типом энергии, это должно продолжать жить. Ученые работали, чтобы копировать процесс фотохимического синтеза, пытаясь использовать энергию солнца новым, эффективным и экологически дружественным способом, и искусственное исследование фотохимического синтеза привело к интересным результатам.
способность произвести искусственный фотохимический синтез был сначала объявлен в 2000, хотя исследование было в перспективном проектировании к тому времени. Исследователи полагались на эффект Хонды-Fujishima, который был обнаружен в 1953 и двуокись титана использования как фотохимический катализатор. Фотохимический катализатор ускоряет процессы, касающиеся света и, в этом случае, энергия.
Из-за научного и делового интереса в искусственном фотохимическом синтезе и желании потенциально новых изделий, которые могли произойти от этого, раскол области исследования в две стороны. Это приводило к двум различным результатам: фотоэлектрохимические элементы и сенсибилизируемые краской солнечные батареи. Каждая клетка функционирует по различным принципам, но пытается получить тот же самый результат: искусственная фотосинтетическая энергия, которая может использоваться и запасена для более позднего использования, которое восстановило бы зависимость в мире от невозобновляемых источников энергии.
Фотоэлектрохимические элементы, также называемые ПЕЧОМ, используют электрический ток воды, чтобы создать водород и кислород в процессе, названном электролизом. Электричество может тогда быть запасено в водороде, который является энергетический носитель, І, и энергия может использоваться позже, такой как в батареях. Есть два типа ПЕЧА, тот, который использует поверхности полупроводника, чтобы абсорбировать солнечную энергию и молекулы воды раскола помощи для энергетического использования. Другая разновидность использует растворенные металлы, чтобы потянуть в солнечной энергии и начать процесс искусственного фотохимического синтеза. Наиболее распространенные металлические катализаторы для этого типа реакции - кобальт и родий. Исследователи от Массачусетского технологического института (Массачусетский технологический институт) нашли, что эти металлы являются самыми эффективными для этого сорта работы.
Другой тип исследуемой клетки, сенсибилизируемая краской солнечная батарея, иногда называют клеткой Gratzel или клеткой Graetzel. Как ПЕЧ, сенсибилизируемые краской искусственные клетки фотохимического синтеза используют полупроводник, чтобы собрать энергию, обычно кремний. В сенсибилизированных клетках краски полупроводник используется, чтобы транспортировать собранную энергию, и фотоэлектроны, или энергетические частицы, отделен и использовал использующие специальные краски. Клетки Gratzel, как полагают, являются самой эффективной формой искусственного в настоящее время доступного фотохимического синтеза, так же как самое эффективное стоимостью, чтобы произвести. Неудобства происходят главным образом из-за температурных проблем, связанных с жидкими красками, потому что они могут заморозиться при более низких температурах и прекратить энергетическую продуктивность, и набухнуть при более высоких температурах и разрыве.
Исследование все еще выполняется в области искусственного фотохимического синтеза, особенно в преследовании обнаружения лучших катализаторов и энергетических транспортных механизмов. В то время как они не самая эффективная форма доступной энергетической продуктивности, есть большой интерес к ним все еще из-за их высокого потенциального урожая, низкой стоимости производства и возможных значений для окружающей среды. Если искусственный фотохимический синтез мог бы быть сделан доступным и надежным, зависимость в мире от невозобновляемого ископаемого топлива могла быть значительно восстановлена.