La nanotechnologie au service de la production solaire d'hydrogène Vers une technologie bon marché et une approche « bottum-up »

摘要

Es gilt, neue Technologien zur Nutzung erneuerbarer Energien zu entwickeln, um dem steigenden Energiebedarf Rechnung zu tragen und gleichzeitig auf fossile und nukleare Quellen zu verzichten. Ist diese Energie erst einmal erzeugt, muss sie noch gespeichert werden, um im Bedarfsfall zum Einsatz zu kommen. Durch die direkte Umwandlung von Solarenergie in Treibstoff stellt die solare Wasserstofferzeugung eine interessante L?sungsm?glichkeit dar. In diesem Artikel wird ein Verfahren zur direkten Gewinnung von Wasserstoff aus Solarenergie mit einer sogenannten ?Tandem-Zelle? vorgestellt. Eine solche Zelle besteht einerseits aus einer fotoelektrochemischen Zelle, in der die Reduktion von Wasser in Wasserstoff stattfindet, und andererseits aus einer Farbstoffsolarzelle (Gr?tzel-Zelle), die das nicht von der fotoelektrochemischen Zelle absorbierte Sonnenlicht nutzt, um die zus?tzliche Energie zu liefern, die zur Reduktion des Wassers erforderlich ist. Die Nutzung einer neuen Technologie, die auf der Sinterung einer Solartinte basiert, erm?glicht eine betr?chtliche Vergr?sserung der aktiven Fl?che der Fotoanode aus Eisenoxid und gleichzeitig eine Steuerung deren Feinstruktur. Damit macht die Nanotechnologie den Weg frei für die Entwicklung einer effizienten und kostengünstigen Technologie, mit deren Hilfe man sich schrittweise folgendem Ziel n?hern kann: 10% Effizienz mit Gestehungskosten für den Wasserstoff von weniger als 5 €/kg.%De nouvelles techniques d'exploitation des énergies renouvelables doivent être développées pour répondre à une demande énergétique en pleine croissance tout en renonçant aux sources fossiles et nucléaires. Une fois produite, cette énergie doit encore être stockée en vue d'être utilisée lorsque la demande est là. En convertissant l'énergie solaire directement en combustible, la production solaire d'hydrogène propose une solution intéressante, et ce, d'autant plus que la nanotechnologie ouvre des portes vers une technologie efficace et à faible coût.