Можливість виробляти водень без спалювання копалин — ключовий елемент ідеї отримання рідкого палива з води та сонячного світла. Досі всі спроби вирішити завдання упиралися в низьку ефективність таких установок — вона не перевищувала 7%, що робило водень надто дорогим. Все змінює нова система, розроблена інженерами з MIT, вона виробляє «сонячний термохімічний водень» з неймовірною ефективністю 40%.
Сучасні технології одержання водню вимагають використання природного газу та іншого викопного палива. В результаті виходить так званий «сірий» водень — начебто чисте паливо, але створене нечистим способом. Сонячний термохімічний водень, з іншого боку, можна вважати повністю зеленим. Проте досі цей метод був малоефективним та дорогим — лише близько 7% сонячного світла йшло на виробництво водню.
Запропонована інженерами MIT система працює від зовнішнього джерела сонячного тепла, наприклад геліоконцентратора. Сонячні промені, відбиті дзеркалами та зібрані лінзами, розщеплюють воду на атоми кисню та водню. На відміну від електролізу, тут весь процес базується на тепловій енергії.
В основі системи одержання водню двоетапна термохімічна реакція, пише MIT News. На першому етапі вода у формі пари вступає у взаємодію з металом. Метал окислюється, притягуючи кисень, відокремлюючи його від водню. Потім він нагрівається у вакуумі, очищаючись від іржі та відновлюючись. Після цього можна охолодити і знову піддати дії пари, і так сотні разів.
Технологія MIT оптимізує цей процес. Система в цілому нагадує залізничний склад з вагонів-реакторів, що рухається замкнутими шляхами навколо джерела концентрованої сонячного випромінювання, наприклад, вежі геліоконцентратора. Кожен вагон проходить через станцію нагріву, де метал піддається температурі 1500 градусів Цельсія. Потім потяг зміщується, і вагон потрапляє на більш прохолодну станцію. Метал остигає до 1000 градусів і піддається впливу пари.
Проблему скидного тепла та створення вакууму дослідники вирішили шляхом впровадження кількох енергозберігаючих методів. Через війну ефективність системи зросла з 7% до 40%.
«Якщо цю систему буде реалізовано, вона суттєво змінить наше енергетичне майбутнє — а саме, забезпечить виробництво водню 24 на 7, — заявив Крістофер М'юїч, інженер-хімік, який не брав участі в проекті. - Можливість виробляти водень - ключовий елемент виробництва рідкого палива із сонячного світла».
Міжнародне енергетичне агентство (МЕА) опублікувало нещодавно нові рекомендації щодо боротьби з кліматичними змінами. Вони вже немає оптимізм з приводу низьковуглецевих технологій, покликаних зупинити глобальне потепління. Водневе паливо та технології вловлювання вуглецю поки що не виправдали покладені на них надії. Їхній очікуваний внесок у скорочення викидів знизили з 50% до 35%.
