پژوهشگران موفق به طراحی یک صفحه فعال خورشیدی شده‌اند که می‌تواند با جذب نور خورشید، مولکول‌های آب را شکسته و هیدروژن تولید کند. در این فیلم از نانوذرات طلا استفاده شده‌است.
ساخت نانوکاتالیستی برای تولید هیدروژن از آب
محققان یک تیم تحقیقات بین‌المللی موفق به ارائه سیستم جدیدی برای تولید هیدروژن از آب شدند. این روش که در آن از نور خورشید برای شکستن مولکول‌های آب استفاده می‌شود نسبت به دیگر روش‌ها بسیار پاکیزه، تجدیدپذیر و مقرون به صرفه‌تر است.
در این روش محققان از بلورهای سه بعدی دی‌اکسید تیتانیوم و نانوذرات طلا استفاده کردند که این ترکیب منجر به ساخت یک پودر کاتالیستی فعال می‌شود. این گروه نتایج یافته‌های خود را در قالب مقاله‌ای با عنوان Hydrogen production by Tuning the Photonic Band Gap with the Electronic Band Gap of TiO2 در نشریه Scientific Reports به چاپ رساندند.
این کاتالیست جدید می‌تواند هیدروژن بیشتری تولید کند. این موفقیت به دلیل ادغام دی‌اکسید تیتانیوم و نانوذرات طلا بوده است.
در کاتالیست‌های نوری از دی‌اکسید تیتانیوم و نانوذرات طلا به همراه پرتوهای فرابنفش استفاده می‌شود، در این فرآیند نیز دی‌اکسید تیتانیوم در اثر تابش برانگیخته شده و موجب تشکیل حفره در یک سوی دستگاه می‌شود. الکترون‌ها نیز در اثر برخورد با نانوذرات طلا در آنها گیر می‌افتند.
محققان این پروژه می‌گویند به دلیل استفاده از بلورهای سه بعدی دی‌اکسید تیتانیوم می‌توان طیف وسیع‌تری از طول موج‌های مرئی نور را به دام انداخت. در واقع این امکان وجود دارد که ابعاد نانوذرات طلا را به‌گونه‌ای تغییر داد که طول موج‌های بیشتری را به دام بی‌اندازد؛ با این کار جذب نور تنها محدود به پرتوهای فرابنفش نمی‌شود. بنابراین کارایی این فرآیند به شدت افزایش می‌یابد.
این کاتالیست جدید دارای کاربردهای متعددی در فرآیندهای صنعتی است. به اعتقاد محققان این پروژه، بعد از صنعتی کردن این فرآیند می‌توان یک راکتور مبدل انرژی ساخت و آن را بیرون از منزل و در معرض نور خورشید قرار داد؛ این مبدل، انرژی مورد نیاز را طریق جذب نور خورشید و تولید هیدروژن تامین می‌کند.
این کاتالیست می‌تواند به‌گونه‌ای طراحی شود که هر گرم از آن در هر ساعت ۰۲۵/۰ لیتر هیدروژن تولید کند. با فرض تابش ۸ ساعتی نور خورشید، باید پنلی به ابعاد ۱۰ در ۱۰ کیلومتر برای تامین انرژی مورد نیاز در مقیاس صنعتی ساخت.
برخلاف سوخت‌های فسیلی، این منبع انرژی بسیار پاکیزه و تجدیدپذیر است. این فرآیند تنها از آب و نور خورشید استفاده می‌کند بنابراین هزینه آن بسیار کم بوده و در دمای اتاق قابل انجام است.
