Производство большинства фотокатализаторов и фотоэлементов пока не обходится без дорогих и редких благородных металлов. Но группа шведских ученых нашла им замену. Найдена молекула железа, которая заменит дорогостоящие компоненты. Открытие позволит генерировать солнечную энергию и водород по минимальной себестоимости.
Современные фотокатализаторы и фотоэлементы чаще всего не обходятся без комплексных соединений металлов. Они позволяют устройствам поглощать солнечные лучи и извлекать солнечную энергию. Однако большинство методик полагается на соединения редких и дорогих элементов — рутения, осмия или иридия.
Альтернативу благородным металлам нашли ученые из Лундского университета (Швеция). В ходе экспериментов они получили молекулу железа, которая благодаря своей структуре эффективно заменяет более дорогие аналоги.
Полученная молекула способна захватывать и удерживать солнечную энергию в течение достаточно продолжительного времени, чтобы вступать в реакцию с другой молекулой.
Исследователям также удалось продлить свечение молекулы так, что процесс впервые можно было наблюдать невооруженным взглядом при комнатной температуре.
«Наше открытие доказывает, что редкие металлы можно заменить железом, которым изобилует земная кора и которое обходится дешево», — отметил руководитель исследования профессор Кеннет Вернмарк.
Как отмечают авторы, запасы железа в земной коре составляют почти 6%, что делает металл одним из самых доступных и распространенных на планете.
Результаты исследования опубликовали в журнале Science. Шведские химики признают, что не ожидали совершить прорыв так скоро. На разработку методики ушло около пяти лет, хотя предполагалось, что на это потребуется как минимум десятилетие.
Ранее другая команда шведских ученых — на этот раз из Технического университета Чалмерса — синтезировала молекулу для долговременного хранения солнечного тепла. Технология позволяет собирать тепловую энергию летом, а затем использовать ее зимой. Причем хранить тепло можно вплоть до 18 лет.
