fractionnement de l'eau, le processus de récupération de l'énergie solaire pour générer des combustibles à forte densité énergétique, pourrait être simplifiée grâce à de nouvelles recherches incluant le corps professoral de l'Université de Binghamton, Université d'État de New York.

« L'idée maîtresse est de générer un combustible solaire :l'hydrogène gazeux, qui peut être brûlé pour libérer de l'énergie à la demande sans libérer de dioxyde de carbone, ", a déclaré Louis Piper, professeur agrégé de physique à l'Université de Binghamton. "Pour le fractionnement de l'eau, nous utilisons la lumière visible pour générer des électrons négatifs photo-excités et des trous positifs qui sont ensuite séparés afin de catalyser l'eau en gaz oxygène et hydrogène. Le stockage des gaz est plus simple (et moins cher) que l'utilisation de configurations de batterie, cette approche a donc l'avantage de collecter et de stocker de l'énergie propre."

Une équipe de recherche comprenant Piper a découvert comment le "dopage" (ou l'ajout d'ions métalliques) dans les nanofils de pentoxyde de vanadium (M-V2O5) augmente les niveaux d'énergie remplis les plus élevés pour un transfert de trous plus efficace des points quantiques aux nanofils, c'est-à-dire la séparation de la photo-excitée. électrons et trous.

"Si tu ne te dopes pas, puis il y a une accumulation de trous positifs qui corrodent les points quantiques (appelés photo-corrosion), " a déclaré Piper. " En utilisant le calcul et l'intuition chimique, nous avons prédit que le dopage avec des ions Sn2+ se traduirait par un excellent alignement énergétique et une séparation efficace des charges. Nous avons constaté une multiplication par dix de la quantité d'hydrogène solaire que nous avons obtenu."

Les chercheurs travaillent maintenant avec leurs collaborateurs de l'Université de Buffalo et de la Texas A&M University pour améliorer l'évolution de l'hydrogène gazeux en décorant les points quantiques avec du platine.

"Nous nous attendons à ce que le platine améliore les choses en agissant comme un site catalytique pour les électrons, mais notre objectif ultime est de trouver des alternatives moins coûteuses pour décorer, " dit Piper.

Des chercheurs de Diamond Light Source et du Brookhaven National Laboratory ont également contribué à cet article.