На рис. 8.14 показана интегральная функция распределения ергии в солнечном спектре. Из графика видно, что около 22 % энергии сол­нечного излучения приходится на фотоны с энергией более 2.51 эВ, т. е. выше іго порога, который необходим для разложения молекулы воды. Однако, как 8ьло показано в предыдущем параграфе, без использования катализатора для

і) ска реакции необходимо, чтобы энергия фотонов превышала 5,15 эВ. Таким

образом, практическое применение фотолитического метода получения водор<~ зависит от развития соответствующих катализаторов.

Например, катализатор X может окисляться в воде под воздействием света

Х + Н20-эХ+ + Н + 0Н“

(671

(68

Пороговое значение энергии для этой реакции равно 3,8 эВ, что несколі ■ ко меньше 5,15 эВ, необходимых при отсутствии катализатора. В реакции б> дет использовано только 3 % энергии солнечного излучения, причем бол шая часть этой энергии будет потеряна в обратной реакции Н+ + ОН - —» Н ;0

лучения

Действительно, в наземных установках можно использовать менее 3 % знері солнечного излучения, так как энергия высокочастотной составляющей снег излучения поглощается в атмосфере.

Более предпочтительной является реакция, в которой происходит восстал ление катализатора Y:

Y - + H20-> Y + OH'+|h2,

ОН +Н+ -» Н20,

-ОН+-ОН -» - н, о+-о2. 2 2 2 2 4 2

В реакции третьего типа отсутствуют промежуточные частицы, которые могли бы привести к протеканию обратной реакции:

Z + H20 -» ZO + H2,

(74)

Энергетический барьер для этой реакции равен 2,9 эВ. а значит, для ее осу­ществления можно использовать 13 % энергии солнечного излучения. Однако возможность практической реализации такой реакции точно не определена.