Rice, yeşil hidrojen üretmek için ısı değil ışık kullanan yeni bir katalizör geliştirdi. Yeni bir bakır-rodyum fotokatalizörü, belirli bir ışık dalga boyuna maruz kaldığında dışarıdan ısıtmaya gerek kalmadan metan ve su buharını parçalamak için bir anten-reaktör tasarımı kullanıyor.
Rice yeşil hidrojen için çalışıyor
Temiz yanan, güçlü ve çok yönlü bir enerji ürünü olan hidrojen, sürdürülebilir bir enerji ekosistemine geçişte kritik öneme sahip olabilir. Ancak küresel hidrojen üretiminin yarısından fazlasında kimyasal işlem önemli oranda sera gazı emisyonuna katkıda bulunuyor. Bunu engellemek için Rice Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, reaksiyonu yürütmek için ısı yerine ışık kullanarak buhar metan reformasyonunu (SMR) tamamen emisyonsuz hale getirebilecek bir katalizör geliştirdiler.
SMR, doğal gaz ve diğer metan kaynaklarından hidrojen ve karbon monoksit üreten bir kimyasal reaksiyondur.Araştırmanın, katalizörleri devre dışı bırakabilen bir tür karbon birikimi olan koklaşmadan etkilenen çeşitli endüstriyel süreçlerde katalizör ömürlerini uzatmak, verimliliği artırmak ve maliyetleri düşürmek için önemli olabileceği belirtiliyor.
Yeni bakır-rodyum fotokatalizörü, belirli bir ışık dalga boyuna maruz kaldığında harici ısıtmaya ihtiyaç duymadan metan ve su buharını parçalayan bir anten-reaktör tasarımına sahip. Bu işlem, kimya endüstrisi için değerli hammaddeler olan ve sera gazı emisyonlarına katkıda bulunmayan hidrojen ve karbon monoksit üretiyor.
Rice’ın Wiess Kürsüsü Başkanı ve Fizik ve Astronomi Profesörü, ayrıca elektrik ve bilgisayar mühendisliği, malzeme bilimi ve nanomühendislik profesörü Peter Nordlander: “Bu, şu ana kadar elde ettiğimiz en etkili bulgulardan biri, çünkü modern toplum için tartışmasız en önemli kimyasal reaksiyona gelişmiş bir alternatif sunuyor” dedi.
Yeni SMR reaksiyon yolu, Rice Üniversitesi’ndeki Halas ve Nordlander laboratuvarları tarafından 2011’de yapılan keşfi kullanır . Plazmonların (metal nanopartiküllerdeki elektronların ışığa maruz kaldıklarında toplu salınımları) kimyasal reaksiyonları yönlendirebilen yüksek enerjili elektronlar ve delikler olan “sıcak taşıyıcılar” yayabileceğini buldular.
Çalışmanın ilk yazarlarından biri olan Rice doktora öğrencisi Yigao Yuan: “Pzlamonik fotokimya yapıyoruz; plazmon burada gerçekten bizim anahtarımız çünkü plazmonlar gerçekten etkili ışık soğuruculardır ve geleneksel termokatalizden çok daha etkili bir şekilde ihtiyaç duyduğumuz kimyayı yapabilen çok enerjik taşıyıcılar üretebilirler” dedi.
