Эта независимая от электросети система устраняет необходимость в традиционных электролизерах при производстве экологически чистого водорода.
Компания Photreon, созданная на базе Технологического института Карлсруэ (KIT), привлекла значительное внимание на выставке Hannover Messe, где представила свою технологию производства водорода и новую панель фотореакторов.
В рамках проекта был представлен прототип площадью один квадратный метр, предназначенный для получения водорода с использованием только воды и солнечного света.
«Мы избегаем обходного пути благодаря электролизу, использующему электрический ток и производя химическую энергию из солнечного света и воды», — сказал соучредитель Photreon Пол Кант.
Эта система работает независимо от электросети и не требует использования электролизеров, обычно применяемых в производстве экологически чистого водорода.
Представив эту технологию, команда продемонстрировала метод, который потенциально может снизить барьеры для внедрения децентрализованной водородной инфраструктуры.
Достижения в области фотокатализа и проектирования реакторов.
Стандартные методы производства экологически чистого водорода включают два отдельных этапа: улавливание солнечной энергии с помощью фотоэлектрических панелей и последующее использование этой электроэнергии для питания электролизной установки.
Подход компании Photreon заменяет эту двухэтапную последовательность одним процессом, известным как фотокатализ. «Специально разработанные светочувствительные материалы поглощают энергию солнечного света, возбуждая электроны и переводя их в активированное состояние», — говорится в пресс-релизе команды.
Затем эта энергия используется для прямого расщепления молекул воды на водород и кислород. Этот метод прямого преобразования призван снизить техническую сложность и высокие системные затраты, которые ранее ограничивали широкое внедрение водородного топлива.
Механическая конструкция панелей ориентирована на масштабируемость и простоту производства. Компания KIT подала патент на внутреннюю геометрию реактора, специально разработанную для управления взаимодействием между переносом света и химическими реакциями, обеспечивая при этом эффективное удаление водорода.
«Мы разработали геометрию реактора таким образом, чтобы оптимизировать взаимодействие переноса света, химической реакции и удаления продуктов реакции, и мы демонстрируем это на примере нашего прототипа площадью один квадратный метр», — добавил Кант.
Распространенные материалы и стандартные производственные процессы
Благодаря использованию распространенных материалов и стандартных производственных процессов, панели подходят для массового производства. Модульная конструкция технологии позволяет устанавливать их небольшими блоками на крышах или расширять до крупномасштабных массивов для создания солнечных водородных электростанций в регионах с высокой солнечной активностью.
«Панели можно использовать там, где ранее поставка водорода была слишком дорогой или логистически сложной, например, в средних компаниях, стремящихся покрыть свои будущие потребности на месте (например, в производстве специализированной химии, пищевой промышленности или металлообработке), или в крупномасштабных солнечных проектах в регионах с обильным солнечным светом», — подчеркнула команда.
Эти панели позволяют таким предприятиям производить топливо на месте, снижая их зависимость от внешних энергетических сетей.
«В местах, не подключенных к электросетям или водородной сети, наша технология открывает новые возможности для местного производства», — заключила Марен Кордтс, которая также является соучредителем компании.
Благодаря возможности локального производства, система предоставляет функциональную альтернативу промышленным площадкам, которые ранее считались географически или экономически нецелесообразными для проектов по производству «зеленого» водорода.
По мере того, как энергетический сектор движется к декарбонизации, этот метод прямого производства топлива предлагает иной путь развития водородной экономики. Основное внимание по-прежнему уделяется тому, чтобы сделать производство чистой энергии более прямым и менее зависимым от централизованной инфраструктуры.
Sourse: interestingengineering.com
