A טֶכנוֹלוֹגִיָה רותמת אנרגיית שמש לייצור אמוניה ביעילות גבוהה (NH3) נחשף על ידי צוות מחקר המזוהה עם UNIST.
בראשות פרופסור סונג-יון ג'אנג ופרופסור ג'י-ווק ג'אנג מבית הספר להנדסה אנרגיה וכימית ב-UNIST, בשיתוף פרופסור תומס פ. ג'רמילו מאוניברסיטת סטנפורד, הצוות פיתח מערכת פוטו-אלקטרודות ידידותית לסביבה המבוססת על פרוסקיט עבור NH3 ייצור שעבר את תקן המסחור של משרד האנרגיה האמריקאי (DOE) פי 1.7 מרשים, וקבע שיא עולמי חדש ביעילות ייצור אמוניה.
העבודה מתפרסמת בכתב העת קטליזה טבעית.
המערכת פועלת על עיקרון הפחתת החנקה (NO3-) במים כדי לייצר NH3 שימוש באנרגיה סולארית. שיטה זו לא רק מציעה אלטרנטיבה ידידותית יותר לסביבה לתהליך הבר-בוש הרגיל, המסתמך במידה רבה על דלקים מאובנים, אלא גם פותחת הזדמנויות לסינתזה של תרכובות בעלות ערך גבוה המשמשות בתעשיות שונות כגון דשנים, מזון ותרופות. .
המפתח להצלחתה של טכנולוגיה זו הוא פיתוח מערכת פוטו-אלקטרודות יעילה ביותר המשלבת תאים סולריים פרוסקיט עם זרז רותניום (Ru) על גליונות ננו טיטנאט (TiNS). על ידי הגנה על חומר הפרובסקיט עם מתכת Field ושילובו עם הזרז ל-NH3 בייצור, צוות המחקר השיג ביצועים ועמידות ללא תחרות ב-NH3 הייצור.
ראוי לציון השימוש בגליצרול כמגיב, המאפשר ייצור של NH3 ללא צורך במתח חיצוני. על ידי אופטימיזציה של תגובת החמצון של גליצרול עם המתח שנוצר על ידי הפוטואלקטרודות, הצוות הוכיח קצב ייצור אמוניה מרבי מדהים של 1745 מיקרוגרם NH3 cm-2h-1, העולה בהרבה על תקן המסחור של משרד האנרגיה האמריקאי (DOE).
פרופסור ג'י-ווק ג'אנג אמר, "באמצעות מחקר זה, הדגמנו את הייצור של NO3-, מקור עיקרי לזיהום במים, ובמקביל מחמצן את גליצרול, תוצר לוואי בעל ערך נמוך המופק מביומסה, לייצור חומצה גליצרית בעלת ערך גבוה יותר (GA).
"טכנולוגיה זו טומנת בחובה פוטנציאל עצום לייצור דלקים ידידותיים לסביבה."
פרופסור סונג-יון ג'אנג אמר, "המחקר שלנו מייצג התקדמות משמעותית בייצור דלק סולארי, עולה על תקני המסחור וסוללת את הדרך לעתיד בר-קיימא יותר בייצור אמוניה".