«Жасыл экономиканың» жемісі

Президент климаттық амбициялар жөніндегі саммитте Қазақстан 2060 жылға қарай көміртегі бейтараптығына қол жеткізуге ұмтылатынын мәлімдеді. Қазба отынынан таза энергетикалық шешімдерге көшу күн тәртібінде. Бір жағынан бұл жобаны жүзеге асыру бүкіл әлемде сутегі энергетикасы мен қоршаған ортаны қорғаудың дамуына ықпал етеді. Күн энергиясы планетамыздағы көп таралған энергетикалық ресурстардың бірі болғандықтан, оның көмегімен экологиялық таза және үнемді отын сутегіні алуға болады.

Әлемнің ғылыми қауымдас­тығы сутегіні дәстүрлі қазба отындарының баламасы ретінде қарастырады. Су молекулаларын ыдырату арқылы сутегі синтезін алу – экологиялық таза әдіс. Мұндай сутегі «жасыл» деп аталады. Негізінен «жасыл» сутегіні алу үшін арнайы фотоэлектрохимия­лық ұяшықтардың ішіне құйылған су молекуласын күн сәулесі энергиясының көмегімен электролиз арқылы ыдыратуға болады. Көпшілік жағдайда бұл әдіс электродтар ретінде платина тобындағы металдар сияқты қымбат тапшы металдарды қолдануды талап етеді. Сондықтан Е.Бөкетов атындағы Қарағанды университетінің ғалымдарының алдында тиімділігі жоғары, бірақ, әлдеқайда арзан материалдарды табу жоспарлануда.
Бұл бағытта ең көп зерттелген және кеңінен қолданылатын материалдардың бірі – титан диоксиді. Дегенмен, титан диоксиді бөлшектерінің өзі су молекуласының ыдырауының химиялық реакциясы үшін қажетті электрондардың жеткілікті тасымалдануын қамтамасыз ете алмайды. Титан диоксидін жақсы жартылай өткізгіш және оптоэлектрондық қасиеттерге ие материалға түрлендіру үшін құрамына LaFeO3 перовскитін қосу арқылы жаңа материал әзірлеуге болады.
Эксперимент нәтижесінде ғалымдар алынған жаңа материалды дайындалған фотоэлектрохимия­лық ұяшықтың электродына орнатып, сутегі алу бойынша эксперименттер жүргізу үшін қолданды. Табиғи күн сәулесін имитация­лайтын арнайы қондырғының жарығымен алынған материалдың бетін жарықтандырған кезде, оның фототокқа қосатын әсері зерттелді. Жарықтың әсерінен пайда болған химиялық реакция кезінде H2 және O2 газдарының бөлінуінің жоғарылауын байқаған. Зерттеу нәтижелері алынған титан диоксиді мен LaFeO3 перовскиті негізіндегі жаңа материал «жасыл» энергетикада қолдануда жақсы әлеуетке ие екенін көрсетті. Жобаны Ғылым және жоғары білім министрлігі қаржыландырады.

Тимур СЕРІКОВ,
Е.Бөкетов атындағы Қарағанды университеті
физика-техникалықфакультетінің деканы,
«Сутегіні өндіру және сақтау проблемалары» зертханасының басшысы