Нужна морская вода и солнце: найден способ получить дешевый водород и не только

О новой технологии пишет Tech Xplore. Исследователи подсчитали, что в течение 15 лет их разработка может снизить стоимость производства "зеленого" водорода с 10 до 1 доллара за килограмм. В настоящее время устройство производит 200 миллилитров водорода в час с энергоэффективностью 12,6%.

Как объясняют в издании, чистый водород производится путем расщепления молекул "высокоочищенной" (т.е. деионизированной) воды на водород и кислород с помощью электролиза. Этот процесс требует огромного количества чистой воды, из-за чего "зеленый" водород может быть 10 раз дороже, чем обычный.

"Вот почему мы придумали эту технологию. Мы подумали: "Хорошо, какой ресурс самый распространенный на Земле? Солнце и морская вода — это, по сути, бесконечные ресурсы, а также бесплатные ресурсы", — сказал руководитель проекта Ленан Чжан.

В результате команда создала прототип устройства размером 10 на 10 сантиметров, который производит "зеленый" водород, использует один из недостатков фотоэлектрических солнечных элементов — относительно низкую эффективность.

Большинство солнечных элементов могут преобразовывать только до 30% солнечной энергии в электричество, а остальное рассеивается в виде отработанного тепла. Но упомянутый прототип использует большую часть этого отработанного тепла для нагрева морской воды до тех пор, пока она не испарится.

"По сути, коротковолновый солнечный свет взаимодействует с солнечным элементом для выработки электроэнергии, а более длинноволновый свет генерирует отработанное тепло для питания дистилляции морской воды. Таким образом, вся солнечная энергия может быть использована в полной мере. Ничего не пропадает впустую", — подчеркнул Чжан.

Важно Прорыв в области аккумуляторов: в Китае создали инновационную батарею на основе водорода

Компонент, называемый капиллярным фитилем, удерживает воду в тонкой пленке, которая находится в прямом контакте с солнечной панелью. Таким образом, нагревать нужно только тонкую пленку, а не большой объем воды, и эффективность испарения повышается до более чем 90%.

После испарения морской воды соль остается, а опресненный пар конденсируется в чистую воду, которая проходит через электролизер, расщепляющий молекулы воды на водород и кислород.

В свою очередь исследователи из Манчестерского университета (Великобритания) разработали датчик водорода, который может ускорить переход к чистой водородной энергетике.