Een internationaal team van onderzoekers heeft een manier gevonden om de opwekking van waterstof door zonne-energie efficiënter te maken in omgevingen met microzwaartekracht. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie , de groep beschrijft wat ze hebben geleerd van experimenten met een foto-elektrochemische cel die in een druppeltoren valt.

Om heel ver in de ruimte te gaan, toekomstige astronauten zullen middelen nodig hebben om hun eigen lucht en brandstof te creëren - het zou onpraktisch zijn om er genoeg van mee te nemen voor zeer lange reizen. Momenteel, astronauten aan boord van het ISS genereren zuurstof met behulp van een proces in twee fasen. In de eerste fase wordt elektriciteit opgewekt met behulp van zonnecellen. In de tweede fase, de elektriciteit wordt gebruikt om een ​​elektrolysetechniek met water uit te voeren. De onderzoekers merken op dat dit proces werkt, maar het is inefficiënt. In deze nieuwe poging hun doel was om de efficiëntie van de gebruikte elektrolysetechniek te verbeteren.

De onderzoekers leggen uit dat het huidige proces bestaat uit het gebruik van een elektrode gemaakt van een halfgeleider die lichtabsorberend is:een p-type indiumfosfide. De elektrode wordt vervolgens bedekt met een dunne laag van een rhodiumkatalysator. Zoals in het verleden is opgemerkt, de inefficiëntie ligt in het probleem van waterstofbellen die aan het oppervlak van de elektroden hechten, in plaats van er vanaf te dwarrelen (vanwege het drijfvermogen) zoals op aarde gebeurt. Om ze te laten opbollen in een microzwaartekrachtomgeving, de onderzoekers veranderden de textuur van de elektrode. In plaats van het normale vlakke oppervlak, het team dwong het rhodium in pieken en dalen, met de afstand tussen hen te ver voor de waterstofbellen om in te zitten. Dat betekende dat ze op de toppen moesten zitten, waardoor er minder contact was tussen de bellen en het oppervlak.

Om hun idee te testen, de onderzoekers maakten capsules met hun apparaat en lieten ze 120 meter naar beneden vallen in de Bremen Drop Tower in Duitsland. Ze merken op dat elke druppel gedurende ongeveer 9,3 seconden plaatsvond - genoeg tijd voor hun apparaat om waterstofgas te produceren.

De onderzoekers ontdekten dat hun verandering aan het oppervlak van de elektrode resulteerde in de productie van waterstofgas met dezelfde snelheden als apparaten bij normale zwaartekracht. Ze erkennen dat er meer moet worden gedaan, maar suggereren dat hun aanpak er veelbelovend uitziet.

© 2018 Fys.org