Meny

Javascript verkar inte påslaget? - Vissa delar av Lunds universitets webbplats fungerar inte optimalt utan javascript, kontrollera din webbläsares inställningar.
Du är här

Lysande järnmolekyl kan ge billigare solenergi

Nu har forskare för första gången lyckats skapa en järnmolekyl som kan fungera både som fotokatalysator för att producera bränsle och i solceller för att framställa el. Resultatet i studien visar att denna järnmolekyl kan ersätta de dyrare och mer sällsynta metaller som används idag.
Den nya järnmolekylen
Den nya järnmolekylen. Illustration: Nils Rosemann.

Vissa fotokatalysatorer och solceller baseras på en teknik med molekyler som innehåller metaller, så kallade metallkomplex. Metallkomplexens uppgift i detta sammanhang är att absorbera solstrålarna och tillvarata deras energi. Det finns dock ett stort problem med dessa molekyler. Metallerna i dem är nämligen ovanliga och därmed dyrbara. Det handlar om ädla metaller såsom rutenium, osmium och iridium.

– Våra resultat visar nu att man med hjälp av avancerad molekyldesign kan ersätta de sällsynta och dyrbara metallerna med järn som är rikt förekommande i jordskorpan och därmed billigt, säger kemiprofessor Kenneth Wärnmark vid Lunds universitet.

Tillsammans med kollegor har Kenneth Wärnmark under lång tid jobbat med att hitta alternativ till de dyrare metallerna. Forskarna har riktat in sig på järn, som med sina sex procents förekomst i jordskorpan är betydligt mer lätt att tillgå. Forskarna har framställt egna järnbaserade molekyler och har i tidigare studier visat möjligheterna att använda dem i solenergitillämpningar.

Nu har man i den nya studien kommit ett steg vidare och utvecklat en ny järnbaserad molekyl med förmåga att fånga upp och tillvarata solljusets energi under tillräckligt lång tid för att den ska hinna reagera med en annan molekyl. Den nya järnmolekylen har också fått förmåga att lysa tillräckligt länge så att man för första gången kan se järnbaserat ljus med blotta ögat vid rumstemperatur.

– Det goda resultatet beror på att vi har optimerat molekylstrukturen kring järnatomen, säger kollegan Petter Persson vid Lunds universitet.

Studien publiceras nu i den vetenskapliga tidskriften Science. Den aktuella järnmolekylen kan enligt forskarna komma att användas i nya typer av fotokatalysatorer för framställning av solbränslen, antingen som vätgas genom vattenspjälkning eller som metanol från koldioxid. Dessutom öppnar de nya resultaten upp för andra användningsområden för järnmolekyler, exempelvis som material i lysdioder, alltså LED-lampor.

Det som har förvånat Lundaforskarna är att det gick så snabbt att få fram bra resultat. På drygt fem år har de lyckats göra järn intressant för fotokemiska tillämpningar, med i stort sett lika bra egenskaper som de bästa ädla metallerna.

– Vi trodde det skulle ta minst tio år, säger Kenneth Wärnmark.

Förutom forskare från Lunds universitet så ingår forskare från Uppsala universitet och Köpenhamns universitet i samarbetet.

Publikation: Luminescence and reactivity of a charge-transfer excited iron complex with nanosecond lifetime

Lena Björk Blixt

Senaste nyheter

2018-12-13

Djur drabbas om sommaren 2018 går i repris

Djur drabbas om sommaren 2018 går i repris
2018-12-07

Så hamnade flugorna i våra fruktfat

Så hamnade flugorna i våra fruktfat
2018-12-06

Välbevarat fossil avslöjar hud som fortfarande är mjuk

Välbevarat fossil avslöjar hud som fortfarande är mjuk
2018-12-05

Standardiserad mätning av växthusgaser bidrar till att förutsäga och motverka klimatförändringen

Standardiserad mätning av växthusgaser bidrar till att förutsäga och motverka klimatförändringen
2018-11-30

Lysande järnmolekyl kan ge billigare solenergi

Lysande järnmolekyl kan ge billigare solenergi