Вода преврашается в топливо

16.09.2012

Группа ученых из Калифорнийского технологического института раскрыла механизм работы кобальтового катализатора, который способен эффективно расщеплять воду и добывать из нее водород. Ученые добавили набор лигандов в кобальт и смогли замедлить реакцию расщепления воды, чтобы досконально изучить ее химический механизм.

Ученые и инженеры во всем мире работают над поиском альтернативных источников энергии. В частности, над солнечными топливными элементами, которые в светлое время суток будут вырабатывать водород, чтобы впоследствии превратить его в экологически чистое высокоэффективное топливо. Однако пока не удается найти надежные катализаторы, необходимые для дешевого расщепления воды. Довольно эффективны платиновые катализаторы, но платина - слишком дорогой металл для этих целей.

Катализаторы из кобальта и никеля потенциально можно использовать в качестве дешевой альтернативы, но еще предстоит долгий путь по доведению их до стадии массового производства. Основная проблема в том, что пока никто не смог точно определить механизм, с помощью которого кобальт расщепляет воду.

Американским ученым удалось решить эту проблему. Более того, их успех открывает дорогу к разработке более эффективных катализаторов на основе железа - элемента, который присутствует на Земле в изобилии и стоит недорого. Замедлив реакцию расщепления воды, ученые впервые с помощью ядерного магнитного резонанса могли наблюдать ключевые этапы данной реакции в присутствии кобальтового катализатора.

Преобладающим путем выработки водорода в кобальтовом катализаторе оказался так называемый механизм Демпси. Он включает в себя ключевые промежуточные реакции с захватом лишнего электрона и образованием соединение кобальт(II)-гидрид, который и является самым активным участником реакции расщепления.

Теперь ученые знают, что для получения водорода с помощью кобальтовых катализаторов нужно всего лишь добавить электронов. Еще предстоит найти соединения, которые смогли бы поставлять лишние электроны, или создать соединение кобальта с уже присутствующими в нем лишними электронами, но эта работа не представляется исследователям сложной.

<< Назад: Мужчины и женщины видят по-разному 17.09.2012

>> Вперед: Искусственная биологическая ткань 16.09.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Оптические системы сортировки и AI для черники и фруктов 14.02.2026

Каждый год потребители ожидают увидеть на прилавках свежие, ровные по размеру и цвету ягоды черники без признаков порчи или обезвоживания, при этом производители стремятся минимизировать потери и сохранить естественную привлекательность продукта. В эпоху растущих требований к качеству и дефицита квалифицированной рабочей силы традиционные методы сортировки фруктов уже не всегда справляются с задачей. Именно поэтому компании активно внедряют оптические сканеры в сочетании с искусственным интеллектом, способные анализировать ягоды с невероятной точностью и скоростью, сохраняя при этом их товарный вид. На выставке Fruit Logistica 2026 в Берлине компания Tomra Food презентовала свои последние достижения в области постуборочной обработки. Центральное место на стенде занимает совершенно новая оптическая сортировочная система, специально разработанная для свежей черники и предназначенная для использования непосредственно в упаковочных цехах. Эта машина охватывает весь путь ягод - от загруз ...>>

Монитор ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3 13.02.2026

Для многих поклонников компьютерных игр выбор монитора - это всегда поиск идеального баланса между потрясающей картинкой, молниеносной скоростью отклика и надежностью в длительных игровых сессиях. Технология QD-OLED уже несколько лет задает высокую планку качества изображения, предлагая глубокий черный цвет, яркие краски и практически мгновенную реакцию пикселей. Однако даже у самых продвинутых панелей оставались слабые места: уязвимость к царапинам, цветовые искажения под определенными углами и заметное отражение в освещенных помещениях. Компания ASUS решила серьезно улучшить ситуацию и представила третье поколение своего популярного 32-дюймового флагмана - ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3. В основе новинки лежит современная 32-дюймовая QD-OLED панель с разрешением 4K (3840 x 2160 пикселей), которая обеспечивает невероятную детализацию и точность цветопередачи. Частота обновления достигает 240 Гц, что делает картинку исключительно плавной даже в самых динамичных сценах шутеров или ...>>

Случайная новость из Архива Плазменный ускоритель для растений 23.02.2016 Садоводы-огородники, да и сельхозпредприятия, зачастую практикуют своего рода домашнюю магию, например замачивают семена в сильно разбавленных растворах различных ускорителей развития, причем делают это с учетом фаз Луны. Считается, что подобная обработка не только улучшает прорастание (что неудивительно - на протравленных семенах меньше инфекций), но и приводит к отдаленным последствиям - улучшает количество и качество плодов. Теории, которая связывала бы сахаристость помидоров с капелькой активного раствора, добавленного в кувшин воды для замачивания семян на восходе Луны в Овне или Раке, нет, но считается, что способ работает. Исследователи же придумывают все новые магические методы. Например, Кога Кацунори с коллегами из университета Кюсю изучали влияние плазмы на семена арабидопсиса. Плазму они получали в так называемом частичном разряде, когда один из электродов прикрыт диэлектриком. Напряжение разряда было 9,2 кВ, ток - 0,2 А, а получались в нем, помимо ионов и электронов, активные формы кислорода и азота. В поток такой плазмы семена клали на три минуты, а затем сеяли их в субстрат из минеральной ваты. И добились успеха: срок до сбора новых семян упал на 7%, с 71 до 66,5 дня, вес семян вырос на 12%, а размер первого листа оказался на треть больше. Кроме того, собранные семена содержали больше глюкозы. Обработка плазмой технически весьма проста, и, если она может принести столь значительные результаты, агрономам полезно бы задуматься над ее применением. Сам же Кога отмечает, что никаких мутаций у растений выявлено не было, а вот над ответом на вопрос, что за механизмы удалось разбудить такой обработкой, его группе предстоит серьезно поработать.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026