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大規模な水素生産を可能にするナノツリー構造とは

by admin

世界中で原油採掘の限界が見えてくるにしたがって、クリーン燃料の研究が活発になっています。たいていの器具や機械は燃料によって可動するため、この需要をまかなえるだけの莫大な燃料源を見つけなくてはなりません。水素はそのような燃料源の1つですが、クリーン燃料を無限に供給できる可能性があります。水以外は一切ムダな廃棄物が生じず、さらに豊富に存在しています。しかし、水素を燃料に変換するには電気が必要で、そのために普通は化石燃料を燃やして発電します。UCSDの科学者たちによると、3D構造のナノワイヤー配列であれば、これを解決してくれるかもしれないとのこと。開発がすすめば、太陽エネルギーを利用して低価格でクリーンな方法で大規模かつ効率的に水素燃料を生産することが可能になると主張しています。

Solar energy-harvesting nanotrees

このナノワイヤーは酸化亜鉛やシリコンなどの自然素材から作られており、たくさんの枝がある木のような構造をしています。一種の小さな森に似たナノワイヤーは、太陽エネルギーを生産し、フラットな表面が光を反射します。このナノツリー構造を利用して、科学者たちは「光電気化学電池水分解」と呼ばれる工程で、水素生産のために必要な太陽エネルギーを最大限に吸収することを可能にしました。この工程では、一般的には、水素を生産するために平らな太陽電池を用いますが、ナノツリー構造ではもっと効率的に水素生産を行なうと科学者たちは述べています。

科学者たちによると、小さな水素ガスの気泡がより速く抽出され、生産高が最大化されるとのこと。さらに、彼らはもっと開発を進めていくつもりです。この発明を応用して光合成のプロセスを真似ることにより、この装置は太陽エネルギーを捕らえて水素ガスを生産するだけでなく、大気中の二酸化炭素を吸収することもできるようになるのです。要するに、できるだけ植物の機能に近づけようと望んでいるのです。

今のところ、不安定で時間が経てばナノツリー構造に不都合な影響を及ぼしうる酸化亜鉛の代わりになる素材を探すなど、これまでの発明に小さな改良を加えている段階です。

参考サイト:Gizmag

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