„Изкуствено дърво“: Слънчев реактор превръща водата във възобновяем водород, кислород и топлина

На пръв поглед тази чиния изглежда като всяка друга от телекомуникационната инфраструктура, но тази в кампуса на Швейцарския федерален технологичен институт в Лозана (EPFL) е единствена по рода си – тя се използва като изкуствено дърво. Реакторът над чинията използва слънчевата светлина, за да преобразува водата във възобновяем водород, кислород и топлина.

Тази чиния ще бъде първата демонстрация на слънчево производство на водород на системно ниво.

„За разлика от типичните демонстрации в лабораторен мащаб, тя включва всички спомагателни устройства и компоненти, така че ни дава по-добра представа за енергийната ефективност, която може да се очаква, след като се разгледа цялата система, а не само самото устройство.“

казва в изявление София Хаусенер, ръководител на Лабораторията за наука и инженерство на възобновяемата енергия в Училището по инженерство

Работата се основава на предварителни изследвания, които демонстрират концепцията в лабораторен мащаб, като се използва слънчевият симулатор с висок поток на LRESE. Сега екипът е публикувал резултатите от своя „мащабиран, ефективен и многопродуктови процес“ в реални условия в Nature Energy.

„С изходна мощност от над 2 киловата ние разчупихме тавана от 1 киловат за нашия пилотен реактор, като същевременно запазихме рекордно висока ефективност за този голям мащаб. Степента на производство на водород, постигната в този проект представлява окуражаваща стъпка към търговската реализация на тази технология.“

каза още Хаусенер

Системата може да се използва за захранване на водородни горивни клетки и за централно отопление на жилища и търговски обекти

Чинията концентрира слънчевите лъчи, след което водата се изпомпва във фокусната точка, в която е вграден фотоелектрохимичен реактор. В този реактор фотоелектрохимичните клетки използват слънчевата енергия за електролиза или разделяне на водните молекули на водород и кислород.

Сега се генерира и топлина, но тя преминава през топлообменник, като по този начин се използва, а не се отделя като загуба в системата.

Молекулите на кислорода, освободени от реакцията на фотоелектролиза, също се възстановяват и използват.

„Кислородът често се възприема като отпадъчен продукт, но в този случай той също може да бъде оползотворен – например за медицински приложения.“

добави още Хаусенер

Системата вече се използва в търговската мрежа. Дружеството SoHHytec SA работи с базирано в Швейцария предприятие за производство на метали, за да изгради демонстрационна инсталация с мощност от няколко стотин киловата, която ще произвежда водород за „процеси на термична обработка на метали, кислород за близките болници и топлина за нуждите на фабриката от топла вода“.

Системата може да се използва и за захранване на водородни горивни клетки и за централно отопление на жилищни и търговски сгради.

Според съобщението, системата в кампуса на EPFL може да захранва водородни горивни клетки за електромобили, или да задоволява до половината от нуждите от електроенергия и повече от половината от годишните нужди от топлинна енергия на типично швейцарско домакинство с четирима души при ниво на производство от около половин килограм слънчев водород на ден.