Ученые разработали революционную систему производства экологически чистого водородного топлива с использованием солнечной энергии
В новаторском исследовании, опубликованном в журнале Solar Energy Journal, инженеры Массачусетского технологического института представили новую систему, позволяющую производить экологически чистое водородное топливо без выбросов углекислого газа, используя возобновляемую солнечную энергию. Система, работающая как цепочка реакторов, использует солнечное тепло для прямого расщепления воды и получения водорода - экологически чистого топлива, не вызывающего выбросов парниковых газов.
В настоящее время для производства водорода используются процессы, основанные на использовании природного газа и других видов ископаемого топлива, что делает его "серым" источником энергии. Однако разработанный инженерами Массачусетского технологического института проект солнечного термохимического водорода (СТХВ) предлагает альтернативу, полностью исключающую выбросы, поскольку для производства водорода используется исключительно возобновляемая солнечная энергия.
Существующие конструкции СТХВ имеют ограниченную эффективность: для производства водорода используется лишь около 7% поступающего солнечного света. Это приводит к низкой производительности и высокой стоимости. Однако новая разработка специалистов Массачусетского технологического института позволяет использовать до 40% солнечного тепла, что значительно повышает эффективность и потенциально снижает общие затраты. Этот прорыв может проложить путь к созданию масштабируемых и доступных систем STCH, играющих решающую роль в декарбонизации транспортной отрасли.
Ахмед Гоним, профессор машиностроения Массачусетского технологического института Рональд К. Крейн и ведущий автор исследования, подчеркивает важность дешевой и масштабной генерации водорода для достижения поставленной Министерством энергетики цели - производить к 2030 году экологически чистый водород по цене 1 долл. за килограмм. Повышение эффективности и максимальное использование собранной солнечной энергии являются ключевыми факторами в достижении этой цели.
Система MIT будет интегрирована с существующей концентрационной солнечной установкой (CSP), которая состоит из круговой решетки зеркал, концентрирующих солнечный свет на центральной приемной башне. Система STCH поглощает тепло от приемника и использует его для расщепления воды и получения водорода. Этот процесс отличается от электролиза, в котором вместо тепла используется электричество.
Потенциал этой революционной системы привлек внимание специалистов в данной области. Профессор Гарри Туллер (Harry Tuller), профессор кафедры материаловедения и инженерии Массачусетского технологического института, подчеркивая значимость этой разработки, заявил: "Эта работа - большой шаг вперед в реализации солнечного топлива как жизнеспособной альтернативы ископаемому топливу для транспорта".
- "Мы рассматриваем водород как топливо будущего, и существует потребность в его дешевой и масштабной генерации". - Ахмед Гоним (Ahmed Ghoniem), профессор машиностроения Массачусетского технологического института имени Рональда Крейна (Ronald C. Crane).
