Koncentrirani sončni reaktor ustvarja neverjetne količine vodika – Physics World

Nova naprava za koncentriranje sončnega sevanja proizvaja "zeleni" vodik s hitrostjo več kot 2 kilovata, medtem ko ohranja učinkovitost nad 20 %. Pilotna naprava, ki že deluje v pogojih resnične sončne svetlobe, proizvaja tudi uporabno toploto in kisik, njeni razvijalci na École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) v Švici pa pravijo, da bi jo lahko komercializirali v bližnji prihodnosti.

Novi sistem stoji na betonskem temelju v kampusu EPFL in je sestavljen iz parabolične krožnice s premerom sedem metrov. Ta krožnik zbira sončno svetlobo na skupni površini 38.5 m², ga koncentrira s faktorjem približno 1000 in ga usmeri v reaktor, ki obsega fotovoltaične in elektrolizne komponente. Energija iz koncentrirane sončne svetlobe ustvarja pare elektron-luknja v fotovoltaičnem materialu, ki jih sistem nato loči in prenese v integrirani sistem elektrolize. Tu se energija porabi za "razdelitev" vode, ki se črpa skozi sistem z optimalno hitrostjo, pri čemer nastajata tako kisik kot vodik.

Sestavljanje v merilu

Vsak od teh procesov je bil seveda že dokazan. Novi sistem EPFL, ki je opisan v Energija narave, temelji na prejšnjih raziskavah od leta 2019, ko je ekipa EPFL dokazal enak koncept v laboratorijskem merilu z uporabo sončnega simulatorja z visokim pretokom. Vendar sta učinkovitost novega reaktorja iz sonca v vodik in stopnja proizvodnje vodika okoli 0.5 kg na dan brez primere v napravah velikega obsega. Reaktor proizvaja tudi uporabno toploto pri temperaturi 70°C.

Vsestranskost novega sistema tvori velik del njegove komercialne privlačnosti, pravi Sofija Haussener, ki vodi EPFL Laboratorij za znanost in tehniko obnovljive energije (LRESE). "Ta sistem soproizvodnje bi lahko uporabili v industrijskih aplikacijah, kot sta obdelava kovin in proizvodnja gnojil," pravi Haussener. Svet fizike. »Lahko bi ga uporabili tudi za proizvodnjo kisika za uporabo v bolnišnicah in vodika za gorivne celice v električnih vozilih, pa tudi za toploto v stanovanjskih okoljih za ogrevanje vode. Proizvedeni vodik bi lahko pretvorili v elektriko tudi po shranjevanju med dnevi ali celo med sezonami.

Zakaj bi se morali osredotočiti na to obliko sončne energije

Haussener in sodelavci so zdaj zaposleni z nadaljnjim povečevanjem svojega sistema v okolju, kjer so posamezni reaktorji nameščeni modularno, kot drevesa v umetnem vrtu. LRESE spin-off, SoHHytec SA, uvaja in komercializira tehnologijo ter sodeluje s švicarskim obratom za proizvodnjo kovin pri izgradnji predstavitvenega obrata z močjo več 100 kilovatov.

Druga prihodnja usmeritev ekipe bi lahko bila razvoj podobnega sistema za pretvorbo CO₂ v CO, etilen ali druge produkte in kisik. »To bi nam omogočilo valorizacijo CO₂ in proizvajajo druge predhodne sestavine za industrijske procese,« pojasnjuje Haussener. "Na primer, etilen bi lahko uporabili v proizvodnji zelene plastike in CO skupaj z vodikom za proizvodnjo tekočih goriv."

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoAiStream. Podatkovna inteligenca Web3. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• Kovanje prihodnosti z Adryenn Ashley. Dostopite tukaj.
• Kupujte in prodajajte delnice podjetij pred IPO s PREIPO®. Dostopite tukaj.
• vir: https://physicsworld.com/a/concentrated-solar-reactor-generates-unprecedented-amounts-of-hydrogen/