A napfényt használják olyan kémiai reakcióra, amellyel a szén-dioxidot alakítják át tüzelőanyaggá a Szegedi Tudományegyetem (SZTE) szakemberei. A Janáky Csaba vezette kutatócsoport a folyamatban döntő szerepet játszó foto-elektródok működésének optimalizálásához talált új módszert - tájékoztatta a felsőoktatási intézmény közkapcsolati igazgatósága az MTI-t.

                    

A közlemény szerint a szegedi, a manchesteri és a texasi kutatók eredményeit bemutató cikk a napokban jelent meg a Journal of the American Chemical Society című folyóiratban. A napfény, mint megújuló energiaforrás fölhasználásának és a szén-dioxid hasznos termékké alakításának környezetvédelmi és gazdasági jelentősége vitathatatlan - hangsúlyozta Janáky Csaba, az SZTE adjunktusa.

Az MTA-SZTE Lendület Fotoelektrokémiai Kutatócsoport vezetője kutatásaikat magyarázva kifejtette, hogy egy napelemet megvilágítva elektron-lyuk párok keletkeznek, ezeket "kiszedve" termelnek áramot. A szegedi tudósok által használt rendszerben a napfény hatására létrejönnek ugyan az elekton-lyuk párok, de azokat nem nyerik ki elektromos áram formájában, hanem egy kémiai reakcióhoz használják föl, szén-dioxid átalakítására valamilyen hasznos termékké. A kutatás célja olyan foto-elektródokat találni, amelyek a jelenlegieknél lényegesen jobb hatásfokkal végzik el ezt a folyamatot.


A természet inspirálja Janáky Csaba kutatócsoportjának munkáját: foto-elektródjaikban elválasztották a fényelnyelés, a töltéshordozók transzportjának és magának a kémiának, azaz a katalízisnek a funkcióját is. E három szakasz közül a középsőre fókuszálva arra keresték a választ, hogy miként lehet a töltéshordozókat hatékonyan elvezetni.


Három feltételnek kell teljesülnie ahhoz, hogy egy foto-elektród hatékonyan működjön. Az egyik, hogy nyelje el a napfény jelentős részét, a második, hogy a napfény megvilágítás eredményeképpen létrehozott töltéshordozóknak - amelyek elektronok és lyukak - a vándorlása megvalósuljon az elektródban. A harmadik feltétel pedig, hogy miután odaért az oldat-elektród határfelületre az elektron, reagáljon a szén-dioxiddal, azaz képes legyen azt átalakítani. Olyan összetett elektródokat kell előállítani, amelyekben mind a három feladatért külön-külön komponens a felelős.


Az SZTE munkatársai által kialakított rendszerben a napfénnyel való megvilágítás hatására, a réz-oxidban létrejövő töltéshordozók vándorlása, transzportja akkor javítható, ha nem a réz-oxidban kell megtenniük ezt a viszonylag hosszú utat, hanem egy jól vezető hordozón, amire egy először általuk vizsgált szén-módosulatot, a háromdimenziós szerkezetű grafénhabot találtak a legalkalmasabbnak.


A kutatók azt vizsgálták, hogy milyen következményekkel jár, ha növelik a töltéshordozók transzportjának sebességét, ezáltal a hatásfokát is. A szegedi kutatók igazi újítása az, hogy


számszerűsíteni tudták ezeket a hatásokat, így arra is módszert kínálnak, hogy miként lehet racionálisan tervezni egy összetett foto-elektródot.


Kép: u-szeged.hu



R%c3%b3zsa2

Seres Rózsa

Mindig is érdekelt a média világa, a középiskola befejezését követően pedig a televíziózás világában is kipróbálhattam magam. Szerkesztő-riporterként leginkább a kulturális témák érdekeltek; miután pedig a bölcsészkarra kerültem, az egyetemi rádió újraindításából is kivettem a részem. Úgy gondolom, hogy a mai világban fontos, hogy a dolgok valódi arcát mutassuk, és törekedni fogok arra, hogy az olvasók továbbra is megbízható forrásként tekintsenek az oldalra.