Водород из света
Швейцарские ученые удачно соединили две зеленые технологии
Компактное устройство, работающее на солнечной энергии, способно производить водородное топливо с рекордной эффективностью.
Фото: Marc Delachaux / EPFL
Водород в качестве топлива выглядит превосходной заменой ископаемым углеводородам: при его сжигании образуется просто чистая вода. Но производство водорода — процесс сам по себе энергоемкий. Хорошим выходом из положения выглядит использование солнечной энергии — также экологически весьма чистой технологии — для извлечения водорода из воды.
Однако производство водорода, как и солнечная энергетика, требуют весьма дорогих — редких и сверхчистых — материалов. Швейцарские ученые из Технологической школы в Лозанне предложили простое и изящное решение: они «собирают» солнечный свет за счет системы зеркал и концентрируют его на солнечной панели. У этой панели умная система охлаждения, устроенная так, что именно охлаждающая вода и становится сырьем для производства водорода. По данным самих разработчиков, они переводят в водородное топливо 17% солнечной энергии, сконцентрированной на солнечной панели. У технологии есть еще одно достоинство: солнечный концентратор значительно снижает зависимость устройства от перемены погоды.
Саурабх Тембхурн, соавтор работы, объясняет главный принцип действия устройства: «Тонкая пленка воды омывает солнечную панель и охлаждает ее. Температура держится сравнительно низкая, это улучшает показатели устройства». Другой автор работы, Фреди Нанджоу, добавляет: «А тепло, отведенное с помощью воды, передается на катализатор, что ускоряет реакцию расщепления воды и увеличивает производительность устройства».
София Хауссенер, третий автор, оценивает эффективность работы устройства следующим образом: «За световой день в солнечную погоду оно способно произвести примерно килограмм чистого водорода, что хватит на 100–150 км пробега машине на водородном топливе».
Лабораторные данные произвели на администрацию Технологической школы такое впечатление, что экспериментальная установка была смонтирована в кампусе. Семиметровое параболическое зеркало примерно в 1000 раз усиливает солнечный свет, направляющийся на устройство. Результатов натурных испытаний, правда, пока нет.
По мнению авторов, их устройство способно работать непрерывно 30 тыс. часов, то есть свыше четырех лет,— это без замены частей. Если же своевременно менять выходящие из строя детали, то срок работы составит более 20 лет.