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Umwandlung von Wasser in Kraftstoff

Umwandlung von Wasser in Kraftstoff

Verwendung von Energieverschwendung zur Umwandlung von Wasser in Wasserstoffbrennstoff

Wissenschaftler der Universität von Wisconsin-Madison haben einen Weg gefunden, kleine Mengen an Restenergie zu sammeln und diese zu nutzen, um Wasser in einen nutzbaren Wasserstoffbrennstoff umzuwandeln.

Der Prozess ist einfach, effizient und recycelt ansonsten verschwendete Energie.
"Diese Studie bietet eine einfache und kostengünstige Technologie für die direkte Wasserabscheidung, mit der Wasserstoffbrennstoffe durch Nutzung von Energieverschwendung wie Lärm oder Vibrationen aus der Umwelt erzeugt werden können", schreiben die Autoren in einem neuen Artikel, der am 2. März veröffentlicht wurde das Journal of Physical Chemistry Letters.

Die Forscher unter der Leitung des UW-Madison-Geologen und Kristallspezialisten Huifang Xu entwickelten Nanokristalle aus zwei gängigen Kristallen, Zinkoxid und Bariumtitanat, und legten sie in Wasser. Wenn Ultraschallschwingungen angewendet wurden, bogen sich die Nanofasern und katalysierten eine chemische Reaktion, die die Wassermoleküle in Wasserstoff und Sauerstoff aufspaltete.

Wenn die Fasern gebogen werden, erzeugen die Asymmetrien ihrer kristallinen Strukturen positive und negative Ladungen und erzeugen ein elektrisches Potential. Dieses Phänomen, das als piezoelektrischer Effekt bezeichnet wird, ist bei bestimmten Kristallen seit mehr als einem Jahrhundert bekannt und die treibende Kraft hinter Quarzuhren und anderen Anwendungen.

Xu und seine Kollegen haben die gleiche Idee auf die Fasern der Nanokristalle angewendet. "Größere Materialien sind spröde, aber im Nanobereich flexibel", sagt Xu. genau wie der Unterschied zwischen Glasfaser und einer Glasscheibe.

Kleinere Fasern biegen sich leichter als größere Kristalle und erzeugen daher auch leicht elektrische Ladungen. Bisher haben die Forscher mit Nanokristallen einen beeindruckenden Wirkungsgrad von 18% erreicht, der dem der meisten experimentellen Energiequellen überlegen ist.

Mit dieser Art von Technologie können wir Energieverschwendung nutzen und in nützliche chemische Energie umwandeln. “

Anstatt diese elektrische Energie direkt zu ernten, verfolgten die Wissenschaftler einen innovativen Ansatz und nutzten die Energie, um chemische Bindungen im Wasser aufzubrechen und Sauerstoff und Wasserstoffgas zu erzeugen.

"Dies ist ein neues Phänomen, das mechanische Energie direkt in chemische Energie umwandelt", sagt Xu und nennt es den piezoelektrochemischen Effekt (PZEC).
Die chemische Energie von Wasserstoff ist stabiler als die elektrische Ladung, erklärt er. Es ist relativ einfach zu lagern und verliert mit der Zeit nicht an Wirksamkeit.
Mit der richtigen Technologie sieht Xu diese Methode als nützlich an, um kleine Energiemengen aus einer Vielzahl kleiner Quellen zu erzeugen. Zum Beispiel könnte ein Mobiltelefon oder ein Musikplayer durch Gehen aufgeladen werden und die Brise könnte die Straßenlaternen mit Strom versorgen.

Quelle: Science Daily

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