집광형 태양열 반응기는 전례 없는 양의 수소를 생성합니다.

새로운 태양열 집중 장치는 2% 이상의 효율성을 유지하면서 20킬로와트 이상의 속도로 "친환경" 수소를 생산합니다. 실제 햇빛 조건에서 이미 작동 중인 파일럿 규모의 장치는 사용 가능한 열과 산소도 생산하며 스위스의 로잔 공과대학(EPFL)의 개발자들은 가까운 장래에 상용화될 수 있다고 말합니다.

새로운 시스템은 EPFL 캠퍼스의 콘크리트 기초 위에 위치하며 직경 38.5m의 포물선 접시로 구성됩니다. 이 접시는 총 면적 XNUMXm에 걸쳐 햇빛을 수집합니다.², 약 1000배로 농축하고 광전지 및 전기 분해 구성 요소를 모두 포함하는 반응기로 보냅니다. 집중된 햇빛의 에너지는 광전지 재료에서 전자-정공 쌍을 생성한 다음 시스템이 분리하여 통합 전기분해 시스템으로 전송합니다. 여기에서 에너지는 최적의 속도로 시스템을 통해 펌핑되는 물을 "분할"하여 산소와 수소를 모두 생성하는 데 사용됩니다.

대규모 통합

물론 이러한 각 프로세스는 이전에 시연되었습니다. 실제로, 새로운 EPFL 시스템은 자연 에너지, 이전 연구를 기반으로 2019년부터 EPFL 팀이 실험실 규모에서 동일한 개념을 시연했습니다. 고플럭스 태양열 시뮬레이터를 사용합니다. 그러나 새로운 원자로의 태양열-수소 효율과 일일 약 0.5kg의 수소 생산 속도는 대규모 장치에서 전례가 없는 것입니다. 반응기는 또한 70°C의 온도에서 사용 가능한 열을 생성합니다.

새로운 시스템의 다재다능함은 상업적 매력의 큰 부분을 차지한다고 말합니다. 소피아 하우세너, EPFL의 재생 에너지 과학 및 공학 연구실을 이끌고 있습니다.레세). "이 열병합 발전 시스템은 금속 가공 및 비료 제조와 같은 산업 응용 분야에서 사용될 수 있습니다."라고 Haussener는 말합니다. 물리 세계. "또한 병원에서 사용하기 위한 산소와 전기 자동차의 연료 전지용 수소를 생산하는 데 사용될 수 있으며 주거 환경에서 물을 데우기 위한 열을 생산할 수도 있습니다. 생산된 수소는 며칠 사이 또는 계절에 따라 저장한 후 전기로 변환할 수도 있습니다.”

이러한 형태의 태양열 발전에 집중해야 하는 이유

Haussener와 동료들은 이제 인공 정원의 나무처럼 개별 원자로가 모듈 방식으로 배치되는 환경에서 시스템을 더욱 확장하느라 바쁩니다. LRESE 분사, 소하이텍 SA는 이 기술을 배치 및 상용화하고 있으며 스위스에 기반을 둔 금속 생산 시설과 협력하여 100킬로와트 규모의 데모 공장을 건설하고 있습니다.

팀의 또 다른 미래 방향은 CO를 변환하는 유사한 시스템을 개발하는 것일 수 있습니다.₂ CO, 에틸렌 또는 기타 제품과 산소로 변환됩니다. “이를 통해 우리는 CO를 가치화할 수 있습니다.₂ 산업 공정을 위한 다른 전구체를 생산합니다.”라고 Haussener는 설명합니다. "예를 들어, 에틸렌은 녹색 플라스틱 생산에 사용될 수 있고 CO는 액체 연료 생산에 수소와 함께 사용될 수 있습니다."

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• 출처: https://physicsworld.com/a/concentrated-solar-reactor-generates-unprecedented-amounts-of-hydrogen/