Ученые разработали автономную установку по производству водорода, которая работает на энергии Солнца

8 июля 2024, 10:30

Источник:

Fraunhofer

Ученые из Исследовательской сети Фраунгофера представили инновационный автономный компактный модуль, предназначенный для производства водорода из воды с помощью солнечной энергии. Эта масштабируемая технология обещает значительно расширить производство водорода, предлагая устойчивое решение для питания транспортных средств и сокращения выбросов углерода.

Технология, что стоит за инновацией

Модуль использует эффект фотоэлектрохимического катализа для расщепления воды на водород и кислород. В отличие от традиционных электролизеров, которые используют электрический ток для разделения молекул воды, этот новый модуль включает солнечные панели, которые повышают эффективность реакции.

А тем временем Крупнейший в мире термоядерный реактор ITER наконец завершен, но есть проблема

Основой системы является катализатор, изготовленный из почти обычного листового стекла. Специальные материалы наносятся на стекло методом вакуумного осаждения, создавая пленку нанометровой толщины с обеих сторон. Точность такого осаждения в сочетании с тщательно подобранными полупроводниковыми материалами значительно повышает эффективность катализатора.

Как это работает

Когда солнечный свет попадает на стекло, коротковолновое излучение поглощается на внешней поверхности, образуя кислород. Одновременно длинноволновое излучение проникает во внутренний слой, образуя водород. Перегородка разделяет эти два газа, которые затем собираются отдельно.

Модуль с рабочей поверхностью 50 см², масштабируемый до поля 100 м², может производить до 30 кг водорода в год. Этого количества водорода достаточно для заправки среднестатистического легкового автомобиля на расстояние от 15 000 до 20 000 километров.

Одним из важных преимуществ этой разработки является ее масштабируемость. Компактные модули можно легко масштабировать для удовлетворения различных потребностей в производстве водорода. Эта возможность имеет решающее значение для расширения применения технологии до более крупных объектов по производству водорода в промышленных масштабах.

Но не все так замечательно

Хотя эффективность и инновационность фотоэлектрохимических катализаторов хорошо задокументированы, они исторически сталкивались с проблемами быстрого износа. Специфика того, как инновационные модули преодолевают эту проблему, не разглашается, но исследовательская группа уверена в прочности и долговечности своей конструкции.