Les dispositifs électrochimiques qui utilisent la lumière du soleil pour générer du carburant représentent un moyen prometteur de récolter une énergie durable; mais actuellement, aucun n'est assez efficace pour les applications du monde réel. L'une des principales raisons de la lenteur du développement est la difficulté d'observer et de mesurer ce qui se passe à l'interface liquide-catalyseur - l'emplacement dans la cellule où se déroulent les réactions chimiques productrices de combustible - sans interférer avec les processus.

En espérant briser cette barrière, scientifiques du Centre commun de photosynthèse artificielle, un Department of Energy Innovation Hub basé en partie à Berkeley Lab, ont inventé une cellule spécialement conçue pour permettre l'observation discrète d'un catalyseur de fonctionnement. Une description de la cellule est publiée dans Chimie Physique Physique Chimique .

"Notre conception peut imiter le comportement d'un catalyseur dans un appareil complet, grâce à une conception à débit rapide qui reconstitue constamment le liquide à l'interface, " a déclaré l'auteur principal Walter Drisdell, un chimiste du Berkeley Lab. "Et la forme de la cellule permet aux faisceaux de rayons X de frôler la surface, nous montrant la chimie à l'interface en particulier."

La cellule devrait aider les scientifiques à concevoir et à tester de nouveaux matériaux catalytiques, qui peut être utilisé dans les dispositifs à combustible solaire de nouvelle génération qui divisent l'eau pour produire de l'hydrogène gazeux et convertir les émissions de dioxyde de carbone en carburants comme l'éthanol.

« Nous avons l'intention de mettre la cellule à la disposition des utilisateurs de l'installation Stanford Synchrotron Radiation Lightsource (SSRL) du DOE afin que l'ensemble de la communauté scientifique puisse en bénéficier, ", a déclaré Drisdell. SSRL est une installation utilisateur du DOE Office of Science.