Nanosilicium pour produire de l'hydrogène

Les nanoparticules de silicium peuvent réagir instantanément avec de l'eau pour produire de l'hydrogène sans application de chaleur, de lumière ou d'électricité . Production d'hydrogène Les techniques traditionnelles de fractionnement de l'eau pour produire de l'hydrogène comprennent l'électrolyse, la thermolyse et la photocatalyse. Mais le silicium en vrac disponible en abondance sur terre peut réagir lentement avec l'eau pour produire de l'hydrogène en libérant deux moles d'hydrogène gazeux par mole de silicium sans libérer de dioxyde de carbone. Nanosilicium Les nanoparticules de silicium en raison de leur rapport surface/volume élevé peuvent générer de l'hydrogène plus rapidement que le silicium en vrac en raison de la vitesse de réaction élevée. Des chercheurs de l'Université de Buffalo (SUNY) à New York ont ​​développé cette technique. Par exemple, des nanoparticules d'une taille de 10 nm peuvent produire de l'hydrogène en moins d'une minute, ce qui est 1000 fois plus rapide à produire de l'hydrogène que le silicium en vrac et des nanoparticules de 100 nm de diamètre peuvent produire en 45 minutes. Au cours de la réaction de production d'hydrogène, les particules de silicium de 10 nm diminuent de taille, mais ne changent pas de forme, tandis que les particules de 100 nm ne diminuent pas uniformément de taille, mais forment des coquilles creuses ou des capsules avec des parois de quelques monocouches de silicium qui ralentir la réaction eau-silicium en raison de la formation d'une couche supplémentaire à travers laquelle les réactifs doivent diffuser. Candidature Selon les chercheurs, cette technologie peut être utilisée pour alimenter de petits appareils portables et pourrait même remplacer les générateurs à essence ou diesel encombrants à l'avenir et un générateur au silicium typique pourrait comprendre une petite pile à combustible à hydrogène et quelques cartouches en plastique de nanopoudre de silicium, auxquelles l'eau serait être ajoutés en cas de besoin, pour produire de l'énergie. L'efficacité globale de la production d'hydrogène pourrait être assez compétitive avec les batteries primaires et d'autres sources d'énergie portable. Nanoballons Des nanoballons creux peuvent également être produits par réaction des plus grosses particules de silicium en les mélangeant avec d'autres matériaux tels que les hydrures alcalins pour fabriquer des anodes pour les batteries lithium-ion. Les hydrures de métaux alcalins réagissent avec l'eau pour libérer de l'hydrogène et produire des hydroxydes de métaux alcalins comme l'hydroxyde de sodium nécessaires pour catalyser la réaction du silicium avec l'eau en les rendant stables grâce au revêtement de nanoparticules de silicium.