Исследователи EPFL создали устройство для генерации водорода, кислорода и тепла. Тарелка представляет собой фотоэлектрохимическую систему, объединяющую фотоэлектрическое устройство и электролизер. Электролизер использует электричество для управления химическими реакциями, такими как производство водорода.
После нескольких лет исследований в лаборатории университета исследователи разработали пилотную тарелку для тестирования технологии в реальных условиях.
Искусственное дерево, которое они установили на территории университета, может производить до полукилограмма водорода в день — этого достаточно для удовлетворения ежедневных потребностей швейцарской семьи в энергии. Кроме того, чашка также позволяет производить кислород и тепло.
Система состоит из параболической тарелки диаметром семь метров и солнечного реактора. Она работает как солнечный концентратор. В его фокусе, куда передается солнечный свет, находится реактор. Концентрация света на небольшой площади приводит к более компактному устройству, экономя затраты и материалы. Когда свет достигает фокуса, он гомогенизируется для обеспечения равномерного светового потока, что имеет решающее значение для оптимизации производительности.
Единственное, что нужно добавить, это воду. Ученые EPFL перекачивают воду в реактор, используя ее как для производства водорода, так и в качестве теплоносителя, гарантируя, что все компоненты не перегреваются. В то же время тепло передается деталям, которые улучшают свои характеристики с температурой. После химических реакций водород и кислород хранятся в сжатом виде.
Солнце является основным источником энергии искусственного дерева, но что происходит, когда оно не светит? В исследовании ученые также демонстрируют различные данные, собранные в течение всего года. Если день не такой солнечный, оно будет продолжать работать, но с меньшей производительностью. Однако эффективность системы — около двадцати процентов — не изменится, так как та же доля солнечного света будет преобразована в водород.
Искусственное дерево производит до полукилограмма водорода в день, используя замкнутую систему циркуляции воды, чтобы ни одна капля воды не пропала зря. Важным аспектом технологии является способность генерировать тепло. В будущем это может быть интересно для жилых помещений.
Проект продемонстрировал рекордную производительность по высокой эффективности и удельной мощности, что сделало решение экономичным. На данном этапе решено вывести проект на рынок, начиная с тяжелой промышленности в качестве клиента.
