Ben-Gurion University of the Negev (BGU) en de Technion Israel Institute of Technology-onderzoekers hebben het chemische mechanisme gekraakt dat de ontwikkeling mogelijk zal maken van een nieuw en efficiënter fotochemisch proces om waterstofbrandstof uit water te produceren, volgens een nieuw artikel gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

Het team is de eerste die met succes de fundamentele chemische reactie in zonne-energie heeft onthuld die de ontbrekende schakel zou kunnen vormen om de elektriciteit op te wekken die nodig is om dit proces te volbrengen. Het zorgt ervoor dat het proces zich op natuurlijke wijze kan ontvouwen in plaats van te vertrouwen op grote hoeveelheden door de mens gemaakte energiebronnen of edele metalen om de reactie te katalyseren. Productie van waterstof stoot geen broeikasgassen uit, maar het proces heeft tot nu toe meer energie nodig dan er wordt opgewekt en heeft als resultaat een beperkte commerciële levensvatbaarheid.

"Deze ontdekking zou een aanzienlijke impact kunnen hebben op de inspanningen om op koolstof gebaseerde brandstoffen te vervangen door milieuvriendelijkere waterstofbrandstoffen. " volgens het team onder leiding van BGU-onderzoekers Dr. Arik Yochelis en Dr. Iris Visoly-Fisher en Prof. Avner Rothschild van het Technion. "Autofabrikanten streven naar de ontwikkeling van voertuigen op waterstof die als efficiënt en milieuvriendelijk worden beschouwd en in tegenstelling tot elektrische voertuigen , zorgen voor snel tanken en langere kilometers."

Waterstofproductie voor brandstof vereist het splitsen van watermoleculen (H2O) in twee waterstofatomen en één zuurstofatoom. Het onderzoek onthult een doorbraak in het begrijpen van het mechanisme dat optreedt tijdens de fotochemische splitsing van waterstofperoxide (H2O2) over foto-elektroden van ijzeroxide, waarbij de foto-oxidatiereactie wordt gesplitst van lineair naar twee locaties.

Na jaren van uitdagende experimenten waarbij het laboratorium van prof. Rothschild niet in staat was de barrière in efficiëntie te overwinnen, hij benaderde Drs. Yochelis en Visoly-Fisher om samen te werken en de puzzel te voltooien.

"Voorbij de wetenschappelijke doorbraak, we hebben aangetoond dat het foto-elektrochemische reactiemechanisme gerelateerd is aan de familie van chemische reacties waarvoor Prof. Gerhard Ertl in 2007 de Nobelprijs voor Scheikunde ontving, "zegt dr. Yochelis van het Alexandre Yersin-departement voor zonne-energie en milieufysica van de BGU in de Jacob Blaustein Institutes for Desert Research. "Onze ontdekking opent nieuwe strategieën voor fotochemische processen."