Солнечная система получения водорода достигла выдающейся эффективности

Современные технологии получения водорода требуют использования природного газа и другого ископаемого топлива. В результате получается так называемый «серый» водород – вроде бы чистое топливо, но созданное нечистым способом. Солнечный термохимический водород, с другой стороны, может считаться полностью зеленым.

Однако до сих пор этот метод был малоэффективным и дорогостоящим – всего около 7% солнечного света шло на производство водорода.

Предложенная инженерами MIT система работает от внешнего источника солнечного тепла, например, гелиоконцентратора. Солнечные лучи, отраженные зеркалами и собранные линзами, расщепляют воду на атомы кислорода и водорода. В отличие от электролиза, здесь весь процесс основан на тепловой энергии.

В основе системы получения водорода двухэтапная термохимическая реакция, https://news.mit.edu/2023/mit-design-harness-suns-heat-produ... MIT News. На первом этапе вода в форме пара вступает во взаимодействие с металлом. Метал окисляется, притягивая кислород, отделяя его от водорода. Затем он нагревается в вакууме, очищаясь от ржавчины и восстанавливаясь. После его можно охладить и снова подвергнуть действию пара, и так сотни раз.

Технология MIT оптимизирует этот процесс. Система в целом напоминает железнодорожный состав из вагонов-реакторов, движущийся по замкнутым путям вокруг источника концентрированной солнечного излучения, например, башни гелиоконцентратора. Каждый вагон проходит через станцию нагрева, где металл подвергается температуре в 1500 градусов Цельсия.

Затем состав смещается, и вагон попадает на более прохладную станцию. Металл остывает до 1000 градусов и подвергается воздействию пара.

Проблему сбросового тепла и создания вакуума исследователи решили путем внедрения нескольких энергосберегающих методов. В результате эффективность системы возросла с 7% до 40%.

«Если эта система будет реализована, она существенно изменит наше энергетическое будущее – а именно, обеспечит производство водорода 24 на 7, - заявил Кристофер Мьюич, инженер-химик, не участвовавший в проекте. – Возможность производить водород – ключевой элемент производства жидкого топлива из солнечного света».

Международное энергетическое агентство (МЭА) https://hightech.plus/2023/10/01/doklad-mea-proizvodstvo-vod... недавно новые рекомендации по борьбе с климатическими изменениями. В них уже не наблюдается оптимизм на счет низкоуглеродных технологий, призванных остановить глобальное потепление. Водородное топливо и технологии улавливания углерода пока не оправдали возложенные на них надежды. Их ожидаемый вклад в сокращение выбросов снизили с 50% до 35%.