Facebook

Instagram

Ny halvledarbeläggning kan bana väg för framtidens gröna bränslen


2020-11-18

Fotoelektrokemisk cell som används i studien för att undersöka halvledarprestanda under simulerade solstrålar.
Bild: Sascha Ott
Fotoelektrokemisk cell som används i studien för att undersöka halvledarprestanda under simulerade solstrålar.

Vätgas och metanol för exempelvis bränsleceller eller som råmaterial i kemisk industri skulle kunna produceras mer hållbart med hjälp av solljus visar en ny studie från Uppsala universitet. Där har forskare utvecklat ett nytt beläggningsmaterial för halvledare vilket kan öppna upp för nya möjligheter att framställa bränslen i processer som kombinerar direkt solljus med el. Studien är publicerad i tidskriften Nature Communications.

– Vi har kommit ett steg närmare vårt mål att producera framtidens bränsle från solljus, säger Sascha Ott, professor vid institutionen för kemi vid Uppsala universitet.

Idag produceras vätgas och metanol främst från fossila källor som olja eller naturgas. Ett mer miljö- och klimatvänligt alternativ är att framställa ämnena från vatten och koldioxid med hjälp av hållbar el i så kallade elektrolysatorer. För detta krävs elektrisk energi i form av applicerad spänning.

Forskarna har tagit fram ett nytt material som reducerar den spänning som behövs i processen genom att använda solljus som komplement till el.

För att fånga in solljuset använde de sig av samma typ av halvledare som finns i solceller. Det nya med studien är att halvledaren försågs med ett nytt beläggningsmaterial som tar upp elektroner från halvledaren när solen skiner. Elektronerna blir då tillgängliga för bränslebildande reaktioner som till exempel vätgasproduktion.

Beläggningen är en så kallad metallorganisk ramverksförening, det vill säga ett tredimensionellt nätverk som består av enskilda organiska molekyler som hålls på plats på sub-nanometernivå av små metallkontakter. Molekylerna fångar upp elektronerna som bildas av solljuset och avlägsnar dem från halvledarens yta, där annars oönskade kemiska reaktioner skulle kunna ske. Med andra ord förhindrar beläggningen att systemet kortsluts vilket i sin tur möjliggör en effektiv uppsamling av elektroner.

I tester kunde forskarna visa att deras nya konstruktion kraftigt reducerar spänningen som krävs för att ta ut elektroner från halvledaren.

– Våra resultat tyder på att de innovativa beläggningarna kan användas för att förbättra prestandan hos halvledarna, vilket leder till en mer energieffektiv produktion av bränslen som kräver mindre elektrisk energi, säger Sascha Ott.



Källa: Uppsala universitet


Skriv ut



<noscript>&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp;&amp;nbsp; &amp;amp;lt;img alt=\
Woodsafe brandimpregneringsfabrik.

Woodsafe bygger länets största takmonterade solcellsanläggning

Brandimpregneringsföretaget Woodsafe anlitar solenergiföretaget El av Sol Nordic för att bygga Västmanlands största takmonterade solenergianläggning på Woodsafes...

Läs mer
Kapab
Boel Ekergård är en av flera forskare på Högskolan Väst som undersöker hur ferrit från svenska gruvor kan ersätta sällsynta jordartsmetaller i elbilsmotorer.

Stålindustrins restprodukter kan göra framtidens elbilar mer hållbara

Hur kan restprodukter från stålindustrin ersätta sällsynta jordartsmetaller i...

Läs mer
Gloab550
Höj din Tekn-IQ.

Nytt begrepp uppmärksammar händiga och teknikkunniga ungdomars kompetens: Tekn-IQ

För att öka intresset för Industritekniska programmet bland ungdomar som nu gör...

Läs mer
Hexagon
Moelven Vänerply startar upp produktionen igen.

Moelven Vänerply startar upp produktionen igen

17 november meddelade Moelven Vänerply AB att man valt att stänga ner sin produktion till...

Läs mer
Konfidensindikator för Norrbotten.

Stark industri i Norrbotten men tufft för byggarna

Norrbotten är det län som uppvisar den svagaste konfidensindikatorn. Byggbranschen har...

Läs mer


Scania etablerar industriell verksamhet i Kina – startpunkt för stor satsning i Asien

Scania tar ett viktigt steg i strategin för att växa i Kina och övriga Asien genom...

Läs mer

En offensiv industripolitik för ett starkare Sverige

Idag presenterar 14 organisationer som företräder den samlade svenska industrin en...

Läs mer
Ulrika Lindstrand, förbundsordförande Sveriges Ingenjörer.

Ulrika Lindstrand omvald som förbundsordförande

Ett enhälligt Ingenjörsfullmäktige har valt om Ulrika Lindstrand till ordfö...

Läs mer
Kanaltork

Valutec levererar fyra OTC kanaltorkar till nytt tyskt sågverk

Tyska best wood SCHNEIDER investerar cirka 80 miljoner euro i ett helt nytt sågverk i...

Läs mer
Esmaeil Sadeghi, programansvarig Masterprogram Additiv tillverkning, Vahid Hosseini, programansvarig Internationell Maskiningenjör och Per Nylén, prefekt Institutionen för Ingenjörsvetenskap.

Ingenjörsutbildningar som gör svensk industri vassare

Den snabba teknikomställningen ställer helt nya kompetenskrav på industrins...

Läs mer
Gruvkooperativ för hantverksbrytning i Kolwezi, Demokratiska republiken Kongo (DR Kongo), deltar i utbildningar för ansvarsfull gruvdrift.

Volkswagen-koncernen vill förbättra arbetsförhållandena i koboltgruvorna i Kongo

Som föregångare inom e-mobilitet driver Volkswagen-koncernen ständigt på...

Läs mer
Den första betongen på väg att köras ut från den nya fabriken i Västerås.

Thomas Betong öppnar toppmodern betongfabrik i Västerås

Nu startar tillverkning av betong i Thomas Betongs nya fabrik på Hacksta industriområde...

Läs mer


Mest lästa













Finnsafety


Drivsystem

Edmolift












Laser components
Unica Media AB © 2014
Org.nr 556961-2624
Unica Media AB
Hammarby Fabriksväg 23
120 30 Stockholm

Kontakt
info(at)unicamedia.se
Annonsering
annons(at)unicamedia.se