Hybridní nanomateriály dokáží s pomocí slunečního záření rozložit vodu

Datum 13.05.2017

Významný pokrok ve vývoji technologií, které umožní účinné štěpení molekul vody a získání vodíku coby významného udržitelného zdroje energie, slibuje právě zahájený projekt Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů (RCPTM) Univerzity Palackého. Vývojem takzvaných hybridních nanomateriálů, které jsou schopny vodu rozkládat za pomoci slunečního záření, se zabývá nový tým vedený světově respektovaným vědcem v oblasti materiálové chemie, fotoelektrochemie a obnovitelné energie Patrikem Schmukim. Dotace více než 130 milionů korun z operačního programu Výzkum, vývoj, vzdělávání umožní propojit vědce z několika zemí a pořídit v tuzemsku ojedinělé přístrojové vybavení.

Vodík je považován za energetický zdroj budoucnosti šetrný k životnímu prostředí. Vědci zapojení do projektu Pokročilé hybridní nanostruktury pro aplikaci v obnovitelných zdrojích energie budou v příštích sedmi letech vyvíjet nové hybridní nanomateriály na bázi oxidů kovů, jež budou schopny s využitím slunečního záření vodu na kyslík a vodík rozkládat.

„Přes mnoho výhod, jako jsou přede­vším nízká cena, netoxicita, dostupnost ve velkém měřítku nebo che­mická stabilita, vykazují tyto materiály některé nedostatky, které prozatím znemožňují jejich velko­ka­pa­citní uplatnění při produkci zelené a levné energie. Projekt si klade za cíl odstranit tyto nedostatky kombinací oxidů kovů s nanokrystalickými materiály, jež v našem centru dlouhodobě studujeme. Jedná se například o nové typy uhlíkových kvantových teček, dvoudimenzio­nálních derivátů grafenu nebo plazmonických nanočástic vzácných kovů,“ objasnil záměry ředitel RCPTM Radek Zbořil, podle něhož vzniklé hybridní struktury zvýší účinnost fotokatalytického děje, a tedy i objem vyrá­běného vodíku.

Tým povede vědec světové extratřídy

Dosavadní výsledky výzkumu v RCPTM se propojí se znalostmi profesora Schmu­kiho, který je klíčovou osobností excelentního týmu. Světově respektovaný vědec, jehož domovským působištěm je Univerzita Fridricha Alexandra v německém Erlangenu, opakovaně figuruje na seznamu nejcitovanějších světových vědců, sestaveném společností Clarivate Analytics InCites (dříve Thomson Reuters) a je také laureátem prestižního grantu Evropské výzkumné rady.

„Věřím, že nově vzniklá laboratoř se špičkovými pracovníky a prvotřídním vybavením povede ke zintenzivnění výzkumu v této velmi dů­ležité oblasti. Produkce vodíku z obnovitelných zdrojů, jako jsou slunce a voda, představuje nejen vědeckou, ale celospolečenskou výzvu s ohledem na neustálý nárůst světové populace a její závislost na fosilních palivech,“ uvedl profesor Schmuki.

Zhruba patnáctičlenný tým se stane součástí mezinárodní výzkumné sítě, která propojí elitní skupiny nanomateriá­lového výzkumu z celého světa. Na řešení projektu budou spolupracovat například výzkumníci z Cornell University v USA, Aarhus Universitet v Dánsku, EPFL Lausanne ve Švýcarsku, Université de Nantes ve Francii nebo Center for Superfunctional Materials of Ulsan National Institute of Science and Technology v Jižní Koreji.

Přibudou unikátní přístroje

V Olomouci se bude část vědců věnovat materiálovému výzkumu a část se zaměří na aplikace ve fotoelektrochemii a obnovitelných zdrojích energie. Využijí k tomu unikátní techniky, jež jsou v RCPTM k dispozici, včetně vysokorozlišovací elektronové mikroskopie s chemickým mapováním nebo Mössbauerovy spektroskopie. Novinkou bude zařízení pro rastrovací laserovou fotoelektrochemickou spektroskopii, což je klíčová technika pro studium lokalizovaných elektrochemických vlastností hybridních materiálů.

„Propojením současné a nové infrastruktury v RCPTM vznikne jedna z nejlépe vybavených laboratoří pro materiálový a elektrochemický výzkum v celoevropském měřítku,“doplnil profesor Zbořil. 

Martina Šaradínová
Převzato z VodaDnes.cz

Eaton 700 x 200 px

Napsat komentář