美国科学技术部 (DST) 表示，一组科学家首次开发出一种反应堆，可利用阳光和水等可持续来源生产大量氢气，这是一种具有成本效益且可持续的过程。周三。该公司在一份声明中表示，正在开发具有光催化剂(悬浮粉末)的大型原型反应器，并将其成功用于大规模制氢。
这一发展具有重要意义，因为总理纳伦德拉莫迪在他的独立日演讲中宣布启动一项国家氢能任务，以加快从可再生能源中生产无碳燃料的计划，因为他设定了该国在 2047 年实现自我的目标。 ——能源依赖。
印度设定了到 2030 年实现 450 吉瓦可再生能源的目标。为实现这一目标，研究人员正在努力开发可持续且碳足迹有限的可再生能源解决方案。
实现这一目标最经济的方法之一是通过光催化分解水大规模生产氢气。它是满足不断增长的可再生能源需求的长期持久解决方案，也是一个长期造福社会的低成本经济过程。
因此，科学家们为实现这一目标做出的重大努力是非常必要的，也是当下的迫切需要。
在这个方向上，来自 Mohali 纳米科学与技术研究所 (INST) 的Kamalakannan Kailasam 博士和他的团队，包括 Ashok K Ganguli 教授、Vivek Bagchi 博士、Sanyasinaidu Boddu 博士、Prakash PN 博士和 Menaka Jha 博士开发了一个原型反应器在自然阳光下运行以更大规模地生产氢气(八小时约 6.1 升)。
为此，他们使用了地球上丰富的化学物质氮化碳作为催化剂。
几位研究人员使用复杂的金属氧化物或氮化物或硫化物基异质系统多次尝试该过程，但大量再生氢非常困难。
INST 团队在氮化碳中采用了低成本的有机半导体，可以使用更便宜的前体(如尿素和三聚氰胺)轻松地以千克规模制备。
当阳光照射到这个半导体上时，就会产生电子和空穴。
电子还原质子以产生氢，而空穴被一些称为牺牲剂的化学试剂消耗。如果空穴不被消耗，它们将与电子复合。
该工作得到了DST Nano Mission NATDP项目的支持，相关文章近期发表在《Journal of Cleaner Production》上。该团队正在为该技术申请专利。
INST 团队一直在光催化分解水以产生氢气这一领域开展工作已有一段时间了。
“能源危机和不断威胁的气候危机促使我们致力于通过光催化水分解这种有前景的制氢方式。氮化碳中具有不同有机基团的稳定性和化学灵活性促使我们致力于这些具有成本效益的有机半导体可持续制氢的材料，”卡马拉坎南博士说。
INST 团队从实验室规模的过程开始，通过大型原型反应器开发光催化剂和氢气生产的批量规模。
除了氢气的纯度、水分捕集器和气体分离膜外，该团队还在利用有效的日照时间优化氢气生产，以便与燃料电池连接。
以这种方式产生的氢气可以以多种形式使用，例如通过偏远部落地区的燃料电池发电、氢气炉和为小型设备供电等。声明称，最终，他们可以为变压器和电动汽车供电，这是正在进行中的长期研究目标。
