Новости

Реактор на солнечной тарелке производит водород и улавливает отходы

Реактор на солнечной тарелке производит водород и улавливает отходы

Инженеры EPFL построили и испытали солнечный реактор, который может генерировать газообразный водород из солнечного света и воды. Система не только высокоэффективна при производстве водорода, но и улавливает «отходы» кислорода и тепла, чтобы использовать их.

Водород должен стать ключевым игроком в возобновляемых источниках энергии, и один из наиболее эффективных способов его получения — расщепление воды на составляющие ее молекулы. При использовании солнечной энергии этот процесс называется искусственным фотосинтезом, и этот процесс использует новый реактор.

Реактор EPFL выглядит как спутниковая тарелка и работает по тому же принципу — большая площадь изогнутой поверхности собирает как можно больше света и концентрирует его на маленьком устройстве, подвешенном посередине. В этом случае тарелка собирает солнечное тепло и примерно 800 раз фокусирует его на фотоэлектрохимическом реакторе. В этот реактор закачивается вода, где солнечная энергия используется для расщепления ее молекул на водород и кислород.

Реактор на солнечной тарелке производит водород и улавливает отходы

Реактор в основе новой системы преобразования солнечной энергии в водород EPFLLRESE EPFL

Реактор также улавливает два побочных продукта процесса, которые обычно только что высвобождаются, – кислород и тепло. Кислород может пригодиться в больницах или на производстве, а тепло проходит через теплообменник и может использоваться для нагрева воды или внутренних помещений здания.

Реактор тестировали в кампусе EPFL в течение 13 дней, в августе 2020 года, феврале и марте 2021 года, чтобы понять, как он работает в различных погодных условиях. Было обнаружено, что его эффективность преобразования солнечной энергии в водород составляет в среднем более 20%, производя около 500 г (1,1 фунта) водорода в день. Команда говорит, что с такой мощностью в течение года система может питать 1,5 автомобиля на водородных топливных элементах, преодолевающих среднее расстояние, или обеспечивать около половины потребности в электроэнергии семьи из четырех человек.

«С выходная мощность более 2 киловатт, мы преодолели потолок в 1 киловатт для нашего пилотного реактора, сохранив при этом рекордно высокий КПД для такого большого масштаба», — сказала София Хауссенер, соответствующий автор исследования. «Скорость производства водорода, достигнутая в этой работе, представляет собой действительно обнадеживающий шаг к коммерческой реализации этой технологии».

Следующим шагом, по словам исследователей, является строительство демонстрационной установки мощностью в несколько сотен киловатт на металлургический завод, где водород будет использоваться для отжига металла, тепло для горячей воды, а кислород будет собираться для близлежащих больниц.

Исследование опубликовано в журнале Nature Energy.

Источник

Нажмите, чтобы оценить статью
[Итого: 0 Среднее значение: 0]

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»