Väkevöity aurinkoreaktori tuottaa ennennäkemättömiä määriä vetyä – Physics World

Uusi auringon säteilyä keskittävä laite tuottaa "vihreää" vetyä yli 2 kilowatin teholla säilyttäen hyötysuhteen yli 20 %. Pilottiluokan laite, joka toimii jo todellisissa auringonpaisteessa, tuottaa myös käyttökelpoista lämpöä ja happea, ja sen kehittäjät Sveitsissä École polytechnique fédérale de Lausannessa (EPFL) sanovat, että se voitaisiin kaupallistaa lähitulevaisuudessa.

Uusi järjestelmä istuu EPFL-kampuksen betonialustalle ja koostuu halkaisijaltaan seitsemän metriä olevasta parabolisesta maljasta. Tämä astia kerää auringonvaloa 38.5 metrin kokonaisalueelta², väkevöi sen kertoimella noin 1000 ja ohjaa sen reaktoriin, joka sisältää sekä aurinkosähkö- että elektrolyysikomponentteja. Väkevöidyn auringonvalon energia synnyttää aurinkosähkömateriaaliin elektroni-reikäpareja, jotka järjestelmä sitten erottaa ja siirtää integroituun elektrolyysijärjestelmään. Tässä energiaa käytetään "jakamaan" vettä, joka pumpataan järjestelmän läpi optimaalisella nopeudella, tuottaen sekä happea että vetyä.

Kokoamalla sen mittakaavassa

Jokainen näistä prosesseista on tietysti osoitettu aiemmin. Itse asiassa uusi EPFL-järjestelmä, joka on kuvattu julkaisussa Luontoenergia, perustuu aikaisempaan tutkimukseen vuodesta 2019, jolloin EPFL-joukkue osoitti saman konseptin laboratoriomittakaavassa käyttämällä korkean virtauksen aurinkosimulaattoria. Uuden reaktorin aurinko-vety-hyötysuhde ja vedyn noin 0.5 kg:n vuorokausituotantonopeus ovat kuitenkin ennennäkemättömiä suurissa laitteissa. Reaktori tuottaa myös käyttökelpoista lämpöä 70°C:n lämpötilassa.

Uuden järjestelmän monipuolisuus on suuri osa sen kaupallista vetovoimaa, sanoo Sofia Haussener, joka johtaa EPFL:n uusiutuvan energian tieteen ja tekniikan laboratoriota (LRESE). "Tätä yhteistuotantojärjestelmää voitaisiin käyttää teollisissa sovelluksissa, kuten metallinjalostuksessa ja lannoitteiden valmistuksessa", Haussener kertoo. Fysiikan maailma. ”Sillä voitaisiin myös tuottaa happea sairaaloissa käytettäväksi ja vetyä sähköajoneuvojen polttokennoille sekä lämpöä asuinympäristössä veden lämmittämiseen. Tuotettu vety voitaisiin myös muuttaa sähköksi, kun sitä on varastoitu päivien välissä tai jopa sesonkien välillä.

Miksi sinun pitäisi keskittyä tähän aurinkoenergian muotoon

Haussener ja kollegat ovat nyt kiireisiä skaalaamaan järjestelmäään edelleen ympäristössä, jossa yksittäisiä reaktoreita käytetään modulaarisesti, kuten puita keinopuutarhassa. LRESE spin-off, SoHHytec SA ottaa käyttöön ja kaupallistaa teknologiaa ja työskentelee Sveitsissä sijaitsevan metallintuotantolaitoksen kanssa usean 100 kilowatin mittakaavan demonstraatiolaitoksen rakentamiseksi.

Toinen tulevaisuuden suunta tiimille voisi olla samanlaisen järjestelmän kehittäminen CO:n muuntamiseksi₂ CO:ksi, eteeniksi tai muihin tuotteisiin sekä happeen. "Tämän avulla voimme arvostaa CO:ta₂ ja valmistaa muita esiasteita teollisiin prosesseihin”, Haussener selittää. "Esimerkiksi eteeniä voitaisiin käyttää vihreän muovin tuotannossa ja hiilidioksidia yhdessä vedyn kanssa nestemäisten polttoaineiden tuotannossa."

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• Tulevaisuuden lyöminen Adryenn Ashley. Pääsy tästä.
• Osta ja myy osakkeita PRE-IPO-yhtiöissä PREIPO®:lla. Pääsy tästä.
• Lähde: https://physicsworld.com/a/concentrated-solar-reactor-generates-unprecedented-amounts-of-hydrogen/