Gør solbrintgenerering mere effektiv i mikrogravitation

Et internationalt hold af forskere har fundet en måde at gøre solbrintgenerering mere effektiv i mikrogravitationsmiljøer. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation , gruppen beskriver, hvad de har lært af eksperimenter med en fotoelektrokemisk celle, der falder i et faldtårn.

For at komme meget langt i rummet, fremtidige astronauter vil have brug for nogle midler til at skabe deres egen luft og brændstof - at bære nok af nogen af ​​dem til meget lange ture ville vise sig upraktisk. I øjeblikket, astronauter ombord på ISS genererer ilt ved hjælp af en to-trins proces. Den første fase involverer produktion af elektricitet ved hjælp af solceller. I anden fase, elektriciteten bruges til at udføre en elektrolyseteknik med vand. Forskerne bemærker, at denne proces virker, men det er ineffektivt. I denne nye indsats, deres mål var at forbedre effektiviteten af ​​den anvendte elektrolyseteknik.

Forskerne forklarer, at den nuværende proces involverer at bruge en elektrode lavet af en halvleder, der er lysabsorberende:Typisk, et p-type indiumphosphid. Elektroden belægges derefter med et tyndt lag af en rhodiumkatalysator. Som det er blevet bemærket tidligere, ineffektiviteten ligger i problemet med brintbobler, der klæber til overfladen af ​​elektroderne, snarere end at boble op af dem (på grund af opdrift), som det sker på Jorden. For at få dem til at boble op i et mikrogravitationsmiljø, forskerne ændrede elektrodens tekstur. I stedet for den normale flade overflade, holdet tvang rhodium ind i toppe og dale, med afstanden mellem dem for langt til, at brintboblerne kunne sidde i. Det betød, at de skulle sidde på toppene, hvilket efterlod mindre kontakt mellem boblerne og overfladen.

For at teste deres idé, forskerne skabte kapsler, der indeholdt deres apparatur og tabte dem 120 meter ned i Bremen Drop Tower i Tyskland. De bemærker, at hvert fald skete over cirka 9,3 sekunder - nok tid til, at deres enhed kan producere brintgas.

Forskerne fandt ud af, at deres ændring af elektrodens overflade resulterede i produktionen af ​​brintgas med samme hastighed som enheder med normal tyngdekraft. De erkender, at der skal arbejdes mere, men foreslår, at deres tilgang ser lovende ud.

© 2018 Phys.org