JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.

logotypen

Vedyn tuotanto vedestä valon avulla voi ratkaista aurinkoenergian ongelmat, jaksoittaisuuden ja varastoinnin hankaluuden, sitomalla auringon energiaa kemiallisiin sidoksiin. Tampereen teknillisessä yliopistossa väittelevä Tero-Petri Ruoko tutki veden hajottamisen reaktionopeutta rautaoksidin pinnalla käyttäen hyväkseen ultranopeaa spektroskopiaa.

Vedyn käyttö sähköntuotannossa ja polttoaineena tarjoaa mahdollisuuden vähentää dramaattisesti fossiilisten polttoaineiden käyttöä. Nykyisin vetyä tuotetaan pääasiassa maakaasusta. Merissä vetyä olisi kuitenkin lähes rajattomasti, mutta ongelmana on veden hajottaminen vedyksi ja hapeksi.

- Ratkaisu ongelmaan voi löytyä auringonvalosta, käyttämällä veden hajottamiseen valokatalyyttisiä metallioksidimateriaaleja. Yksi tällainen materiaali on hematiitti, raudan yleisimmin esiintyvä oksidi, eli tuttavallisemmin sanoen ruoste, kertoo TTY:llä väittelevä Tero-Petri Ruoko.

Hematiitti on erityisen hyödyllinen materiaali valokatalyyttisiin sovelluksiin, koska se punaisena materiaalina absorboi eli imee itseensä suuren osan auringon säteilykaistasta. Hematiitista voi valmistaa ohuita nanorakenteita, jotka absorboivat tehokkaasti auringonvaloa.

- Valon virittämät varauksenkuljettajat hematiitissa osallistuvat veden hajottamiseen hapeksi materiaalin pinnalla. Samanaikaisesti hematiitista lähtöisin olevat elektronit pelkistävät elektrolyysikennon vastaelektrodilla vedestä vetyä, Ruoko selittää.

Ruoko tutki hematiittielektrodin pinnalla tapahtuvia varauksenkuljettajien siirtoreaktioita. Tutkimuksessa hän käytti niin sanottua aikaerotteista spektroskopiaa. Menetelmässä näyte viritetään ultranopealla laserpulssilla, jonka kesto on alle sata femtosekuntia eli sekunnin miljardisosan miljoonasosaa.

Tutkimalla absorption muutosta voitiin selvittää, miten hematiitin virittyneet varauksenkuljettajat liikkuvat, palaavat perustilaan tai siirtyvät vedelle. Määritettyjä reaktionopeuksia taas käytettiin materiaalien optimoimiseen lisäämällä varauksenkuljettajien liikkuvuutta monikerrosmateriaaleilla sekä seostamalla lisäaineita hematiittiin.

- Pystyimme suoraan osoittamaan varauksenkuljettajien siirtymisen nopeutuvan, minkä lisäksi pitkäikäisten varauksenkuljettajien määrän havaittiin olevan suoraan verrannollinen vedyn tuotannon tehokkuuteen, Ruoko kertoo.

Tällä hetkellä huippuluokan systeemit jäävät viiden prosentin hyötysuhteeseen, mutta teollinen käyttöönotto edellyttäisi kymmentä prosenttia. Ruoko on kuitenkin optimistinen, että seuraavan kymmenen vuoden kuluessa veden hajotuksesta tulee arkipäivää energiantuotannossa.

Ruokon kemian alaan kuuluva väitöskirja Charge Carrier Dynamics in Solar Water Oxidation tarkastetaan TTY:n teknis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa ensi viikon keskiviikkona.

Tiedätkö, mikä on pistotulppa?

Sikaa sanotaan usein töpselikärsäksi, vaikka sähköinsinöörille nimitys on kauhistus: sian kärsähän näyttää pistorasialta, ei töpseliltä. Puhekielessä töpselit ja pistorasiat menevätkin välillä sekaisin, mutta alan oppimateriaalissa, käyttöohjeissa ja toimitetussa mediassa tulisi pyrkiä oikeiden ja täsmällisten termien käyttöön. Pistokytkimiin liittyvistä termeistä on olemassa kansallinen standardi SFS 5805, joka uudistui toukokuussa. Edellinen standardi oli vuodelta 1996.

Lue lisää...

Kuinka älykellon tehopiiri kutistetaan?

Yleisin puettava laite on älykello tai fitnessranneke. Niiden arkkitehtuuriin kuuluu toiminnallisia lohkoja, kuten ympäristön ja biometrinen aistiminen, langaton yhteys ja mikro-ohjain. Tämä on johtanut uuden standardin tehokomponentin, microPMIC-piirin kehittämiseen, joka tuottaa anturien, radioiden ja prosessorin vaatimat erilaiset tehosyötöt. Se säästää aikaa, tilaa ja kustannuksia.

Lue lisää...
 
ETN_fi RT @Kwikman: World's first autonomous maritime ecosystem, Sauli Eloranta Rolls-Royce #ddayfi #RebootFinland https://t.co/DopdH7pzQ3
ETN_fi RT @Kwikman: Invitation to build world's first level 5 self driving system #ddayfi #RebootFinland https://t.co/CueAUztf0m
ETN_fi RT @AutomatedbusFI: Pekka Möttö , CEO of @Tuupapp is explaining how to build #Maas for customers #ddayfi #RebootFinland https://t.co/ZuBrx0
ETN_fi 4K-elokuvaa langattomasti. @latticesemi delivers first #4K UHD wireless video solution in the 60 GHz band. https://t.co/coXt8e30Ju
ETN_fi Ethernet is an old man :). 44 years old to be exact. https://t.co/bLmLWpHiWg
 

ny template