Отложенные
Вы когда-нибудь обращали внимание на маленькие чёрные пятнышки на камнях? А вот учёные из университета Монаш (Мельбурн, Австралия) не просто обратили внимание – они нашли в этих пятнышках нечто большее, чем просто загрязнения.
Вместе с исследователями калифорнийского университета в Дэвисе (США) они рассчитывают разработать источник энергии, в котором бы вода разлагалась за счёт солнечного излучения. Точно также в природе растения разлагают воду и выделяют кислород. Таким образом, от углеводородной экономики мы сможем перейти к водородной, использующей возобновляемый ресурс – воду.
Результаты их исследований можно прочитать в журнале «Nature Chemistry» от 15 мая 2011 года. В ходе исследований они изучали комплекс катализаторов, имитирующих «работу» растений в природе. Однако новые исследования пятен на обычных камнях позволяют утверждать, что искусственное получение энергии из воды может быть осуществлено гораздо проще.
Самая затратная часть - расщепление воды на водород и кислород, но похоже команда из университета Монаш нашла катализатор на основе марганца, облегчающий этот процесс. Им оказался Birnessite – он катализирует разложение гораздо лучше других. Это было выяснено в ходе спектроскопических анализов, проведённых после разложения.
В катализаторе марганец находится в двух состояниях – в степени окисления II и IV. Когда подают напряжение марганец из двухвалентного переходит в четырёхвалентный. Под воздействием солнца происходит обратная реакция. Процесс получения энергии протекает в два этапа. На первом этапе две молекулы воды окисляются и образуется одна молекула кислорода, четыре протона и четыре электрона. На втором этапе электроны и протоны объединяются, и образуется две молекулы водорода.
Один из исследователей, доктор Хокинг, заявил, что учёные уже давно ищут способ повторить протекающие в природе процессы, разрабатывают сложные комплексы с участием марганца, в то время как сама природа уже создала такие вещества.
В работе был использован целый комплекс оборудования, включая синхротрон, электронные микроскопы, а также спектрометры, без которых не произошло бы открытия.
Возможно, что вода всё-таки станет источником энергии уже в ближайшем будущем.
