Науковці розробили автономну установку з виробництва водню, яка працює на енергії Сонця

8 липня 2024, 10:30

Джерело:

Fraunhofer

Вчені з Дослідницької мережі Фраунгофера представили інноваційний автономний компактний модуль, призначений для виробництва водню з води за допомогою сонячної енергії. Ця масштабована технологія обіцяє значно розширити виробництво водню, пропонуючи стійке рішення для живлення транспортних засобів та скорочення викидів вуглецю.

Технологія, що стоїть за інновацією

Модуль використовує ефект фотоелектрохімічного каталізу для розщеплення води на водень і кисень. На відміну від традиційних електролізерів, які використовують електричний струм для розділення молекул води, цей новий модуль включає сонячні панелі, які підвищують ефективність реакції.

А тим часом Найбільший у світі термоядерний реактор ITER нарешті завершено, але є проблема

Основою системи є каталізатор, виготовлений з майже звичайного листового скла. Спеціальні матеріали наносяться на скло методом вакуумного осадження, створюючи плівку нанометрової товщини з обох боків. Точність такого осадження в поєднанні з ретельно підібраними напівпровідниковими матеріалами значно підвищує ефективність каталізатора.

Як це працює

Коли сонячне світло потрапляє на скло, короткохвильове випромінювання поглинається на зовнішній поверхні, утворюючи кисень. Одночасно довгохвильове випромінювання проникає у внутрішній шар, утворюючи водень. Перегородка розділяє ці два гази, які потім збираються окремо.

Модуль з робочою поверхнею 50 см², масштабований до поля 100 м², може виробляти до 30 кг водню на рік. Цієї кількості водню достатньо для заправки середньостатистичного легкового автомобіля на відстань від 15 000 до 20 000 кілометрів.

Однією з важливих переваг цієї розробки є її масштабованість. Компактні модулі можна легко масштабувати для задоволення різних потреб у виробництві водню. Ця можливість має вирішальне значення для розширення застосування технології до більших об'єктів з виробництва водню в промислових масштабах.

Дивіться також Прадавній антикітерський механізм могли використовувати, щоб слідкувати за місячним роком

Але не все так чудово

Хоча ефективність та інноваційність фотоелектрохімічних каталізаторів добре задокументовані, вони історично стикалися з проблемами швидкого зносу. Специфіка того, як інноваційні модулі долають цю проблему, не розголошується, але дослідницька група впевнена в міцності та довговічності своєї конструкції.