Šaltinis: spectrum.ieee.org
Saulės kolektorių daugėja ant stogų ir soduose visame pasaulyje, nes bendruomenės klajoja dėl atsinaujinančios elektros energijos. Tačiau inžinieriai Belgijoje sako, kad plokštės galėtų padaryti daugiau nei išlaikyti šviesos, jie taip pat galėtų gaminti vandenilio dujas vietoje, kad šeimos galėtų šildyti savo namus neišplečiant savo anglies pėdsaką.
KomandaKatholieke Universiteit Leuvenarba KU Leuven,sako, kad ji sukūrėsaulės skydelis, kuris saulės šviesą paverčia vandeniliu, naudodamas drėgmę ore. Prototipas paima vandens garus ir padalija jį į vandenilio ir deguonies molekules. Jei ši technologija bus sėkminga, ji galėtų padėti spręsti didelį iššūkį, su kuriuo susiduria vandenilio ekonomika.
Vandenilis, skirtingai nei iškastinis kuras, nesukelia šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimo ar oro taršos, kai naudojamas kuro elementų varomose transporto priemonėse ar pastatuose. Tačiau beveik visas šiandien gaminamas vandenilis gaminamas naudojantpramoninis procesastai susiję su gamtinėmis dujomis, ir tai galiausiai pumpuoja daugiau teršalų į atmosferą.
Nedidelis, bet vis daugiau įrenginių gamina "žaliąjį" vandenilį, naudodami elektrolizę, kuri suskaido vandens molekules, naudojančias elektrą, idealiu atveju iš atsinaujinančių šaltinių, tokių kaip vėjas ir saulė. Kiti mokslininkai, įskaitant komandą Belgijoje, kuria vadinamąsias tiesiogines saulės vandens skaidymo technologijas. Jie naudoja cheminius ir biologinius komponentus, kad padalintų vandenį tiesiai ant saulės skydelio, atsisakydami didelių, brangių elektrolizės augalų poreikio.
"Rasti būdą, kaip sukurti vandenilį tam tikru paprastesniu ar efektyvesniu būdu, galbūt yra Šventojo Gralio ieškojimas", - sakoDžimas Fentonas, kuris vadovaujaFloridos saulės energijos centrasCentrinės Floridos universitete.
KU Levenassėdi ant žolės miesteliu Flandrija, olandiškai kalbantis šiaurinis regionas Belgijoje. Anksčiau šį mėnesį, profesoriusJohanas Martensasir jo komandaPaviršinės chemijos ir katalizės centraspaskelbė, kad jų prototipas galėtų pagaminti vidutiniškai 250 litrų vandenilio per dieną per visus metus, o tai, jų teigimu, yra pasaulio rekordas. Šeima, gyvenanti gerai izoliuotame Belgijos name, galėtų naudoti apie 20 šių plokščių, kad patenkintų savo energijos ir šildymo poreikius per visus metus, prognozuoja jie.
Saulės skydelis yra 1,65 metrų ilgio ( maždaug virtuvės šaldytuvo arba šio reporterio aukščio) ir jo vardinė galia yra apie 210 vatų. Sistema gali konvertuoti 15 procentų saulės energijos ji gauna į vandenilį, komanda sako. Tai didelis šuolis nuo 0,1 procento efektyvumo, kurį jie pirmą kartą pasiekė prieš 10 metų. (Atskirai, tarptautiniai mokslininkai pernaisakė, kad jie pasiekė19 procentų efektyvumas gaminant vandenilį iš tiesioginio saulės vandens padalijimo.)
Tačiau Martens laboratorija buvo įtempta apie savo technologiją.Tomas Bosserezas, podoktorantūros mokslo darbuotojas, atsisakė atskleisti bet kokią specifiką, nurodydamas intelektinės nuosavybės problemas. Jis sako tik, kad laboratorija specializuojasi "katalizatoriai, membranos, ir adsorbentai."
"Naudodamiesi savo patirtimi šioje srityje, mes sugebėjome sukurti sistemą, kuri yra labai veiksminga paimant vandenį iš oro ir dalijant jį į vandenilį naudojant saulės energiją", - el. laiške rašė Bosserezas. Paklaustas apie kai kuriuos inžinerinius iššūkius, su kuriais jie susidūrė per dešimtmetį plėtros, jis sako: "Sunkiausia dalis yra gauti vandens iš oro."
Akademiniai dokumentai siūlo išsibarsčiusios užuominas apie technologiją, nors Bosserez sako, kad jų tyrimai "viršija tai, ką mes skelbiame." Pastaraisiais metais inžinieriai ištyrė įvairių medžiagų, įskaitant porėtas, daugiaakopessilicio saulės elementaisu "mikrometro skalės porų matmenimis";plonasluoksniai katalizatoriaipagaminti iš mangano (III) oksido; ir poli (vinilo alkoholis)anijonų mainų membranakalio hidroksido tirpalu ir nikelio pagrindu pagamintais katalizatoriais.
Martens sako paprastai, kad jo komanda naudoja "pigių žaliavų" vietoj tauriųjų metalų ir kitų brangių komponentų. "Mes norėjome sukurti kažką tvaraus, kad yra prieinamos ir gali būti naudojamos praktiškai bet kur,"jis papasakojo VRT, belgijos visuomeninio transliavimo tinklas.
Mokslininkai planuoja išbandyti savo prototipą namuose kaimo mieste Oud-Heverlee. Vandenilis vasaros mėnesiais būtų laikomas mažame požeminiame slėginiame inde, o žiemą pumpuojamas visame name. Jei viskas vyks pagal planą, Martens sako komanda galėtų įdiegti 20 plokščių namuose, arba sukurti didesnę kaimynystės sistemą, kad kitos šeimos galėtų naudoti "žalia" vandenilio.
Fenton, iš Floridos saulės energijos centras, sako, kad dar per anksti nustatyti, ar vandenilio gamybos saulės kolektorių galėtų tapti ekonomiškai gyvybingas. Technologija vis dar yra labai ankstyvame vystymosi etape, ir, ypač Jungtinėse Amerikos Valstijose, esamas šildymo kuras, pvz., gamtinės dujos, yra palyginti pigus. Tačiau, kaip šalys dirba spręsti klimato kaitos, ir kaip daugiau bendruomenių įdiegti vietos atsinaujinančios energijos infrastruktūrą, pavyzdžiui, ant stogo saulės, jis mato galimą vaidmenį šių vandenilio sistemų.
"Jei paraiška veikia, ji gali skolinti save labai gražiai generuoti vandenilį, kad galėčiau laikyti ir naudoti savo namų šildymui, maisto ruošimui, gal paleisti jį į savo kuro elementų automobilį," Fenton sako. "Tai šios futuristinės galimybės. Bet tam dar turime pasiruošti."
