Konsentrert solenergireaktor genererer uante mengder hydrogen – Physics World

En ny enhet som konsentrerer solstråling produserer "grønt" hydrogen med en hastighet på mer enn 2 kilowatt samtidig som den opprettholder effektiviteten over 20 %. Enheten i pilotskala, som allerede er i drift under reelle sollysforhold, produserer også brukbar varme og oksygen, og utviklerne ved École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) i Sveits sier at den kan kommersialiseres i nær fremtid.

Det nye systemet sitter på et betongfundament på EPFL-campus og består av en parabolskål som er syv meter i diameter. Denne retten samler sollys over et totalt område på 38.5 m², konsentrerer den med en faktor på ca. 1000 og leder den inn i en reaktor som omfatter både fotovoltaiske og elektrolysekomponenter. Energi fra det konsentrerte sollyset genererer elektron-hull-par i det fotovoltaiske materialet, som systemet så separerer og transporterer til det integrerte elektrolysesystemet. Her brukes energien til å "spalte" vann som pumpes gjennom systemet i optimal hastighet, og produserer både oksygen og hydrogen.

Setter det sammen i skala

Hver av disse prosessene har selvfølgelig blitt demonstrert før. Faktisk, det nye EPFL-systemet, som er beskrevet i Natur Energi, bygger på tidligere forskning fra 2019, da EPFL-teamet demonstrerte det samme konseptet i laboratorieskala ved hjelp av en høyflux solsimulator. Imidlertid er den nye reaktorens sol-til-hydrogen-effektivitet og hydrogenproduksjonshastighet på rundt 0.5 kg per dag enestående i store enheter. Reaktoren produserer også brukbar varme ved en temperatur på 70°C.

Allsidigheten til det nye systemet utgjør en stor del av dets kommersielle appell, sier Sophia Haussener, som leder EPFLs Laboratory of Renewable Energy Science and Engineering (LRESE). "Dette kraftvarmesystemet kan brukes i industrielle applikasjoner som metallbearbeiding og gjødselproduksjon," forteller Haussener Fysikkens verden. "Det kan også brukes til å produsere oksygen til bruk på sykehus og hydrogen til brenselceller i elektriske kjøretøy, samt varme i boligmiljøer for oppvarming av vann. Hydrogenet som produseres kan også konverteres til elektrisitet etter å ha blitt lagret mellom dager eller til og med mellom sesonger."

Hvorfor du bør konsentrere deg om denne formen for solenergi

Haussener og kolleger er nå opptatt med å skalere opp systemet ytterligere i et miljø der individuelle reaktorer er utplassert på en modulær måte, som trær i en kunstig hage. En LRESE spin-off, SoHHytec SA, distribuerer og kommersialiserer teknologien, og samarbeider med et Sveits-basert metallproduksjonsanlegg for å bygge et demonstrasjonsanlegg i multi-100-kilowatt-skalaen.

En annen fremtidig retning for teamet kan være å utvikle et lignende system for å konvertere CO₂ til CO, etylen eller andre produkter pluss oksygen. "Dette vil tillate oss å verdisette CO₂ og produsere andre forløpere for industrielle prosesser, forklarer Haussener. "For eksempel kan etylen brukes i grønn plastproduksjon, og CO sammen med hydrogen til produksjon av flytende drivstoff."

• SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
• Minting the Future med Adryenn Ashley. Tilgang her.
• Kjøp og selg aksjer i PRE-IPO-selskaper med PREIPO®. Tilgang her.
• kilde: https://physicsworld.com/a/concentrated-solar-reactor-generates-unprecedented-amounts-of-hydrogen/