تصميم خلية لإنتاج غاز الهيدروجين محفزة بضوء الشمس اعتمادا على انصاف نواقل TiO2/Cu)، ZnO)

اعداد :

• ط. د. شعبو محمود شاكر – دراسات عليا (دكتوراه)، قسم الفيزياء، كلية العلوم، جامعة حلب
• أ. د. محمد أنور بطل –  أستاذ في قسم الفيزياء، كلية العلوم، جامعة حلب
• د. غسان ناشد – أستاذ مساعد في قسم الفيزياء، كلية العلوم، جامعة حلب.

• المركز الديمقراطي العربي
•  التقرير الاستراتيجي السنوي : واقع ومستقبل التغيرات المناخية العالمية – تقرير محكّم يصدر سنويا يشارك فيه مجموعة من الباحثين المميزين.

للأطلاع على البحث “pdf” من خلال الرابط المرفق :-

https://democraticac.de/wp-content/uploads/2022/03/%D9%88%D8%A7%D9%82%D8%B9-%D9%88%D9%85%D8%B3%D8%AA%D9%82%D8%A8%D9%84-%D8%A7%D9%84%D8%AA%D8%BA%D9%8A%D8%B1%D8%A7%D8%AA-%D8%A7%D9%84%D9%85%D9%86%D8%A7%D8%AE%D9%8A%D8%A9-%D8%A7%D9%84%D8%B9%D8%A7%D9%84%D9%85%D9%8A%D8%A9.pdf

يوثق هكذا: شاكر، شعبو محمود & بطل، محمد أنور & ناشد، غسان (2022): تصميم خلية لإنتاج غاز الهيدروجين محفزة بضوء الشمس اعتمادا على انصاف نواقل TiO2/Cu)، ZnO)، التقرير الاستراتيجي السنوي بعنوان واقع ومستقبل التغيرات المناخية العالمية، المركز الديمقراطي العربي للدراسات الاستراتيجية والاقتصادية والسياسية، برلين.

الملخص:

صممت خلية لإنتاج غاز الهيدروجين ، حضر احد اقطابها من ثاني أوكسيد التيتانيوم المشاب بالنحاس لتوسيع عرض حزمة الضوء المرئي الممتص، والقطب الاخر استخدم اقطاب معدنية من الستانلس والغرافيت والبلاتين وتم تحضير أوكسيد الزنك أيضا لاستخدامهم كأقطاب نصف ناقلة في خلية انتاج الهيدروجين. تم دراسة علاقة الاستطاعة الضوئية الواردة على الخلية ودرجة الحرارة بفرق الجهد الناتج عن الخلية وعلاقته بكفاءة انتاج الهيدروجين، وتبين ان كفاءة انتاج الهيدروجين لاوكسيد الزنك افضل من ثاني أوكسيد التيتانيوم المشاب بالنحاس(TiO₂/Cu)  عند درجات حرارة مختلفة، حيث وصلت عند درجة الحرارة  31 واستطاعة ضوئية W 4.07 الى (mol /h µ) 1.34 والاستطاعة الكهربائية الناتجة عن الخلية w µ 6.76 . لتخفيف تأكل القطب الضوئي وزيادة مردود الخلية تم إضافة كبريتات الصوديوم ككاسح للثقوب ولوحظ ازدياد الجهد بمقدار  mv100 وبالنتيجة يمكن استخدام الخلية لإنتاج غاز الهيدروجين بإسقاط ضوء الشمس عليها ، وبدراسة الجدوى الاقتصادية تبين ان مساحة الوسط الفعال للفلم المحضر هوcm (42×) وانتج (mol /h µ) 1.34 من غاز الهيدروجين و يمكن بزيادة حجم الخلية ان تزداد كمية انتاج الهيدروجين.

Abstract

The hydrogen production cell designed with one of its electrodes prepared from copper-doped titanium dioxide to expand the width of the absorbed visible light beam  , and zinc oxide was prepared for use as semiconducting electrodes in the hydrogen production cell,  and the other electrode used metal electrodes of stainless steel graphite and platinum the relationship of the light potential on the cell and the temperature to the potential difference produced by the cell,  and its relationship to the efficiency of hydrogen production , was studied And it was found that the efficiency of hydrogen production for zinc oxide is better than that of titanium dioxide doped with copper (TiO₂/Cu) at different temperatures as It reached at a temperature of 31℃ and a light power of 4.07 W to 1.34 (µ mol / h) and the electrical potential of the cell was 6.76 mw , To reduce the corrosion of the photo electrode and increase the cell yield sodium sulfate was added as a pore scavenger, and it was observed that the voltage increased by 100 mv as a result , the cell can  be used to produce hydrogen gas by dropping sunlight on it The economic feasibility study shows that the effective median area of ​​the prepared film is (4×2) cm and produced 1.34 (µ mol /h) of hydrogen gas .Thus, it is possible to increase the effective surface to increase the electricity and the amount of hydrogen production.