UM-forskere arbejder på effektiv høst af solenergi

På University of Michigan College of Engineering, nylige gennembrud kan føre til mere effektive midler til at udnytte solens kraft.

Konventionelle midler til opsamling af solenergi, solceller f.eks. har været notorisk ineffektive.

Nu undersøger et team af kemiske ingeniører ved UM nye midler til at udnytte den rigelige energi, der produceres af Jordens nærmeste stjerne. De har opdaget en metode til at udnytte metal nano-partikler, der fungerer meget som lysantenner i nanometerstørrelse, at hjælpe med at fremskynde produktionen af ​​vedvarende solbrændstoffer og andre kemikalier.

Holdet, ledet af kemiteknisk professor Suljo Linic, omfatter ph.d. -studerende David Ingram, Phillip Christopher og Hongliang Xin.

"Sollysets diffuse karakter gør det meget vanskeligt at designe processer, der kan omdanne sollysets energi til energi af kemiske bindinger ved høje hastigheder, "Linic sagde." Vores nylige arbejde viser, at ved at bruge nano-partikler med skræddersyede optiske egenskaber, vi kan effektivt koncentrere lys og omdanne dets energi til kemisk energi med højere hastigheder. "

To vigtige fund fra teamets forskning er for nylig blevet offentliggjort i førende kemitidsskrifter. Den første artikel, udgivet i Journal of the American Chemical Society , hedder "Water Splitting on Composite Plasmonic-Metal/Semiconductor Photoelectrodes:Evidence for Selective Plasmon-induced Formation of Charge Carriers near the Semiconductor Surface." I den undersøger teamet brugen af ​​sølv-nano-antenner til at forbedre en halvlederkatalysators evne til at generere brintbrændstof fra vand ved hjælp af solenergi.

Det andet papir, "Synligt lys forbedrede katalytiske oxidationsreaktioner på plasmoniske sølv -nanostrukturer, "og udgivet i Nature Chemistry, påpeger, at alle vigtige industrielle kemiske reaktioner i øjeblikket er drevet af termisk energi, kræver massive fossile brændstoffer. Linic og hans team har udviklet teknologi, hvor en betydelig brøkdel af energitilførsel til at drive kemiske reaktioner kan leveres i form af solenergi. Denne opdagelse baner vejen mod en mere miljøvenlig kemisk industri, der bruger solens kraft.

Forskningen er finansieret af National Science Foundation (NSF) og Camille Dreyfus Teacher-Scholar Award fra Camille og Henry Dreyfus Foundation.

Universitetet forfølger patentbeskyttelse af den intellektuelle ejendomsret, og søger kommercialiseringspartnere for at hjælpe med at bringe teknologien på markedet.