Ученые из университета Висконсина-Мэдисона открыли способ получения водорода из воды при помощи шума и кристаллов оксида цинка.

Кристаллы оксида цинка погружали в воду и воздействовали на них колебаниями различной частоты. Под действием вибрации в кристаллах возникали области с сильным отрицательным и положительным зарядом, которые разрушали находящиеся поблизости молекулы воды и разлагали их на водород и кислород.

«При помощи кристаллов оксида цинка можно получать энергию из окружающей среды так же, -- говорит Хайфан Ху, руководитель исследования, -- как солнечные батареи берут энергию у солнца».

Главным компонентом системы Ху является новая разновидность пьезоэлектрических кристаллов, диэлектриков, которые могут под действием деформации индуцировать электрический заряд на своей поверхности. Особенность кристаллов Хайфана Ху заключается в том, что они действуют в воде. Получение водорода в результате расщепления воды электрическим зарядом Ху назвал пьезоэлектрохимическим эффектом. Он с коллегами вырастил тонкие, очень гибкие микроволокна кристаллов оксида цинка, которые под действием вибраций, например вызванных звуковыми волнами, входят с ними в резонанс и деформируются. Ультразвуковые колебания под водой заставляют волокна сгибаться на концах на 5--10?. Это создает электрическое поле с напряжением, достаточным для того, чтобы расщепить воду и высвободить водород и кислород.

Выращивание кристаллов с другими параметрами позволяет изменить тип вибраций, которые они лучше поглощают. Путем селекции можно вывести кристаллы, которые будут давать максимальное количество энергии от вибраций, вызванных протекающей водой или звуковыми волнами.

Лабораторные эксперименты показывают, что кристаллы оксида цинка способны переводить 18% энергии, полученной от вибраций, в электроэнергию.

Обычные пьезоэлектрические материалы не настолько эффективны при превращении вибраций в электричество, их КПД редко превышает 10%. Значительное повышение эффективности пьезоэлектриков скорее всего объясняется именно более сложным способом производства энергии. Пьезоэлектрохимический эффект можно использовать в системах, которые будут производить водород при помощи любого шума, начиная от грохота машин и кончая ревом волн.

Преимуществом новой системы является еще и то, что для нее не нужно создавать электрическую цепь. Устройства, в основе деятельности которых лежат кристаллы оксида цинка, должны быть проще устройств с обычными, сухими пьезоэлектриками.