Solárny reaktor produkuje vodík a zachytáva odpadové produkty
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 21. 4. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Inžinieri z EPFL postavili a otestovali solárny reaktor, ktorý dokáže generovať plynný vodík zo slnečného žiarenia a vody. Systém je nielen vysoko efektívny pri výrobe vodíka, ale zachytáva aj „odpadové“ produkty kyslíka a tepla a využíva ich.
Vodík má byť kľúčovým hráčom v oblasti obnoviteľnej energie a jedným z najefektívnejších spôsobov jeho výroby je štiepenie vody na jej základné molekuly. Pri použití slnečnej energie sa tento proces nazýva ako umelá fotosyntéza a to je proces, do ktorého vstupuje tento nový reaktor.
Solárny reaktor EPFL vyzerá ako satelitná parabola a funguje na podobnom princípe. Veľká zakrivená plocha zbiera čo najviac svetla a sústreďuje ho na malé zariadenie zavesené v strede. V tomto prípade parabola zbiera teplo zo Slnka a sústreďuje ho asi 800-krát na fotoelektrochemický reaktor. Voda sa čerpá do tohto reaktora, kde sa slnečná energia využíva na štiepenie jej molekúl na vodík a kyslík.
Reaktor tiež zachytáva dva odpadové produkty procesu, ktoré sa zvyčajne len uvoľňujú – kyslík a teplo. Kyslík môže byť užitočný pre nemocnice alebo priemyselné využitie, zatiaľ čo teplo prechádza cez výmenník tepla a môže sa použiť na ohrev vody alebo interiéru budovy.
Reaktor bol testovaný v areáli EPFL počas 13-tich dní, v auguste 2020 a februári a marci 2021, aby vedci získali predstavu o tom, ako funguje v rôznych poveternostných podmienkach. Zistilo sa, že jeho účinnosť zo slnečnej energie na vodík je v priemere viac ako 20 %, pričom sa vyprodukuje približne 500 gramov vodíka za deň. Tím hovorí, že s týmto výstupom by systém mohol počas jedného roka poháňať 1 a pol vodíkových vozidiel s palivovými článkami, ktoré by jazdili na priemernú vzdialenosť, alebo zabezpečiť približne polovicu spotreby elektrickej energie štvorčlennej domácnosti.
„S výstupným výkonom viac ako 2 kilowatty sme prelomili 1-kilowattový strop pre náš pilotný reaktor a zároveň sme zachovali rekordne vysokú účinnosť pre tento veľký rozsah,“ povedala Sophia Haussenerová, zodpovedajúca autorka štúdie. „Rýchlosť výroby vodíka dosiahnutá v tejto práci predstavuje skutočne povzbudivý krok smerom ku komerčnej realizácii tejto technológie“.
Výskumníci tvrdia, že ďalším krokom je vybudovanie demonštračného zariadenia s výkonom niekoľkých stoviek kilowattov v zariadení na výrobu kovov, kde sa vodík bude používať na žíhanie kovov, teplo na teplú vodu a kyslík zhromaždený pre neďaleké nemocnice.
Výskum bol nedávno publikovaný v magazíne Nature Energy.
