Το χρώμιο θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στους ηλιακούς συλλέκτες

Μερικά από τα πιο ακριβά και δύσκολα στην πηγή υλικά που βρίσκονται σε οθόνες

smartphone

και ηλιακές κυψέλες ενδέχεται σύντομα να καταργηθούν σταδιακά για ένα φθηνότερο, εκθε

τι

κά πιο κοινό υποκατάστατο. Αυτό το υποκατάστατο δεν είναι ένα νέο εύρημα – στην πραγματικότητα συνδέεται συχνότερα με

συσκευές

κουζίνας και μοτοσικλέτες.

Κάθε φορά που το ψυγείο, το εργαλείο ή άλλο αντικείμενο μιας εταιρείας διαφημίζεται ως “ανοξείδωτο ατσάλι”, έχει χρώμιο για να ευχαριστήσει. Οι κατασκευαστές εκτιμούν εδώ και καιρό τις αντιδιαβρωτικές ιδιότητες του σκληρού, γυαλιστερού μετάλλου και η προσθήκη του σε χάλυβα του επιτρέπει να αντιστέκεται στην υποβάθμιση και το αμαύρωση. Εν τω μεταξύ, η ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση ενός λεπτού στρώματος χρωμίου πάνω από ένα άλλο μέταλλο παράγει αυτό που είναι κοινώς γνωστό ως επιχρωμίωση – σκεφτείτε τις μοτοσυκλέτες Harley-Davidson ή τα αυτοκίνητα hot-rod. Χρώμιο

μπορεί να αντανακλά

έως και το 70 τοις εκατό του ορατού φάσματος φωτός, καθώς και το 90 τοις εκατό της υπέρυθρης ακτινοβολίας.

Σύμφωνα με ευρήματα που δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο


Χημεία της Φύσης


από μια ομάδα στο πανεπιστήμιο της Βασιλείας της Ελβετίας, η προσεκτική αντικατάσταση του χρωμίου σε καταλύτες και υλικά φωταύγειας λειτουργεί επίσης σχεδόν όπως τα παραδοσιακά συστατικά ευγενών μετάλλων τους, το όσμιο και το ρουθήνιο, αλλά για ένα κλάσμα του κόστους. Επιπλέον, το χρώμιο είναι 20.000 φορές πιο κοινό μέσα στον φλοιό της Γης από ό,τι οποιοδήποτε από τα ευγενή meta—και τα δύο είναι σχεδόν τόσο σπάνια όσο ο χρυσός ή η πλατίνα.

[Related: Solar panels are getting more efficient, thanks to perovskite.]

Οπως και


Ο ανεξάρτητος


Όπως εξηγήθηκε στις 14 Αυγούστου, η ομάδα εισήγαγε για πρώτη φορά άτομα χρωμίου δίπλα στο υδρογόνο, τον άνθρακα και το άζωτο μέσα σε ένα άκαμπτο μοριακό πλαίσιο. Σε αυτή τη συστοιχία, το χρώμιο ήταν πολύ πιο αντιδραστικό από τα αντίστιξη ευγενών μετάλλων του, ενώ ταυτόχρονα διατηρούσε την απώλεια ενέργειας στο ελάχιστο κατά τη διάρκεια των μοριακών δονήσεων.

Όταν ακτινοβολήθηκε από έναν κόκκινο λαμπτήρα, η ένωση του χρωμίου αποθήκευε επίσης ενέργεια στα μόριά της για πιθανή μελλοντική χρήση, όπως η φωτοσύνθεση ενός φυτού. «Εξαιτίας αυτού, υπάρχει επίσης η δυνατότητα να χρησιμοποιήσουμε τα νέα υλικά μας στην τεχνητή φωτοσύνθεση για την παρ

αγωγή

ηλιακών καυσίμων», δήλωσε ο Όλιβερ Βενγκέρ, επικεφαλής της έρευνας και καθηγητής στο τμήμα χημείας του Πανεπιστημίου της Βασιλείας.

είπε σε πρόσφατη δήλωση

.

Αν και προηγούμενες έρευνες σε εναλλακτικές λύσεις ευγενών μετάλλων διερεύνησαν τις δυνατότητες χρήσης

σίδερο

και

χαλκός

Σε κάποια επιτυχία, το χρώμιο αρχικά φαίνεται να αποδίδει πολύ καλύτερα από οποιαδήποτε επιλογή. Τούτου λεχθέντος, ο Βενγκέρ παραδέχεται ότι «φαίνεται ασαφές ποιο μέταλλο θα κερδίσει τελικά τον αγώνα όταν πρόκειται για μελλοντικές εφαρμογές σε υλικά φωταύγειας και τεχνητή φωτοσύνθεση».

Στο

μέλλον

, η ομάδα του Wenger ελπίζει να κλιμακώσει την έρευνά της για να δοκιμαστεί σε άλλες εφαρμογές, οι οποίες θα μπορούσαν να επιτρέψουν στα μόρια να λάμπουν σε όλο το φάσμα χρωμάτων, ώστε να περιλαμβάνουν κόκκινες, πράσινες και μπλε αποχρώσεις. Επιπλέον, η βελτιστοποίηση των καταλυτικών ιδιοτήτων του θα μπορούσε να το ωθήσει περαιτέρω προς ένα βιώσιμο εναλλακτικό υλικό για χρήση σε συστοιχίες ηλιακής ενέργειας.