Найден новый эффективный и экологичный способ получения водорода из воды. Технология позволяет вырабатывать необходимое для этого электричество из обычных колебаний температуры воды в течение дня. Результаты исследования опубликованы в журнале Energy Environ.

Водород — это один из самых распространенных элементов на Земле, при его сгорании выделяется большое количество теплоты, а продуктом сгорания является обычная вода. На этих свойствах основана одна из самых крупных областей альтернативной энергетики — водородная. При этом в свободном виде водород практически не встречается в природе — его нужно извлекать из различных соединений. Существуют способы получить водород из воды, однако они требуют достаточно больших энергозатрат.

Ученые из Китая и Гонконга предложили использовать для получения водорода из воды особые вещества — пироэлектрики. Это кристаллы с достаточно низкой степенью симметрии, из-за чего в их решетке могут возникать центры положительных и отрицательных электрических зарядов, это явление называется спонтанной поляризаций. Обычно поле, создаваемое спонтанной поляризацией, компенсируют внешние поля. Однако если повысить или понизить температуру окружающей среды, изменится и спонтанная поляризация. На какое-то время, пока ее не компенсируют внешние поля, эта поляризация создаст электрическое поле, появится течение свободных зарядов — пироэлектричество.

Исследователи применили пироэлектрик для электролиза воды — разложения молекулы воды на кислород и водород под воздействием электрического тока. Благодаря уникальным свойствам выбранного пироэлектрика это явление может происходить без каких-либо дополнительных источников питания. Изменения температуры воды в дневное и ночное время оказывается достаточно, чтобы пироэлектрик выработал электрическое напряжение в несколько вольт, которое запускает процесс электролиза.

Royal Society of Chemistry

Новая разработка позволит получать водород без какого-либо вреда для окружающей среды. В дальнейших планах ученых — усовершенствовать технологию таким образом, чтобы можно было одновременно получать и кислород, и водород.