محققان دانشگاه ایالتی ساندیگو موفق به ارائه روشی شدند که می‌تواند با کارایی بالا، از نور خورشید برای تولید هیدروژن استفاده کند. در این روش نقاط کوانتومی استفاده شده و کارایی فرآیند ۱۱۴ درصد است.
استفاده از نقاط کوانتومی برای تولید هیدروژن به‌عنوان سوخت
محققان به دنبال فناوری‌های جایگزین سوخت فسیلی هستند که در این میان سوخت هیدروژنی یکی گزینه‌های مهم است. اخیراً مقاله‌ای در نشریه Nature Enargy به چاپ رسیده که محققان در آن دستاورد جدیدی را برای تولید هیدروژن ارائه کردند.
در این مقاله با عنوان Multiple exciton generation for photoelectrochemical hydrogen evolution reactions with quantum yields exceeding 100% محققان نشان دادند که با استفاده از نقاط کوانتومی می‌توان هیدروژن را از روش فتوالکتروشیمیایی به دست آورد.
یان و همکارانش از آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدیدپذیر با همکاری محققانی ازدانشگاه ایالتی ساندیگو اقدام به ارائه این روش کردند. آن‌ها چیزی به نام سل‌های فتوالکتروشیمیایی مبتنی بر نقاط کوانتومی تولید کردند که با کارایی بالای ۱۰۰ درصد امکان تولید هیدروژن را فراهم می‌کند. این گروه موفق به ارائه بازده ۱۱۴ درصد شدند.
نقاط کوانتومی ابعادی در حد چند نانومتر داشته و در این پروژه از نانوذرات سلینید گالیم انیدیم مس و سیلیکون استفاده شده‌است. مزیت این روش، وجود دستگاه فتوالکتروشیمیایی است که می‌تواند بخش زیادی از نور خورشید را به انرژی تبدیل کند. این دستگاه قابل حمل بوده و می‌تواند طیف وسیعی از نور مرئی را به الکترون تبدیل کند که در این روش یک فوتون نور مرئی به دو یا چند الکترون از طریق تحریک چندگانه تبدیل می‌شود. از این الکترون‌ها در قدم بعد برای تولید گاز هیدروژن استفاده می‌شود. این ابزار نسبت به پیل‌های خورشیدی مبتنی بر نقاط کوانتومی کارایی بیشتری دارند.
یان معتقد است که این روش می‌تواند کارایی تولید هیدروژن را به شکل قابل توجهی افزایش داده و در نهایت منجر به ساخت ادوات فتوالکتروشیمیایی مبتنی بر نقاط کوانتومی سولفید سرب شود که گام مهمی در توسعه این فناوری محسوب می‌شود. با این دستاورد می‌توان انتظار داشت که تغییرات بنیادی در فرآیند تولید سوخت هیدروژنی به وجود آید. این روش، یک روش سبز برای تولید انرژی از نور خورشید است.
