Официалното изявление на Toyota не може да започне по-утопично: „Чувството е като магия: поставяме определено устройство в контакт с въздуха, излагаме го на слънчева светлина и то започва да произвежда гориво безплатно.“
Безплатно? Като?
Първо, горивото, за което се отнасят, не е бензин или дизел, а водород. И както знаем, Toyota е един от основните играчи в тази област, тази на превозните средства с горивни клетки или горивни клетки, които използват водород за генериране на електрическата енергия, необходима за пускане на автомобила в предавка.
Една от основните пречки пред разширяването на тази технология се крие именно в производството на водород. Въпреки че е най-разпространеният елемент във Вселената, за съжаление той винаги изглежда „прикрепен“ към друг елемент – често срещан пример е водната молекула H2O – която изисква сложни и скъпи процеси за отделянето и съхранението му.
И както Toyota припомня, производството на водород все още използва изкопаеми горива, сценарий, който японската марка възнамерява да промени.
Според изявление на Toyota Motor Europe (TME) те са постигнали важен технологичен напредък. В партньорство с DIFFER (Холандски институт за фундаментални енергийни изследвания) разработи устройство, способно да абсорбира водните пари, присъстващи във въздуха, директно разделяйки водорода и кислорода, използвайки само слънчева енергия — следователно получаваме безплатно гориво.
По същество има две причини за това съвместно развитие. Първо, имаме нужда от нови, устойчиви горива – като водород – които могат да намалят зависимостта ни от изкопаеми горива; второ, необходимо е да се намалят емисиите на парникови газове.
Отделът за напреднали изследвания на материалите на TME и групата за каталитични и електромеханични процеси за енергийни приложения на DIFFER, водени от Михалис Цампас, работиха заедно, за да постигнат метод за разделяне на водата на съставните й елементи в нейната газообразна (парна) фаза, а не в по-често срещаната течна фаза. Причините изяснява Михалис Цампас:
Михалис Цампас, Каталитични и електромеханични процеси за енергийни приложения от DIFFERРаботата с газ вместо течност има няколко предимства. Течностите имат някои проблеми, като непреднамерено образуване на мехури. Освен това, като използваме вода в газообразна, а не в течна фаза, не се нуждаем от скъпи съоръжения за пречистване на водата. И накрая, тъй като използваме само вода във въздуха около нас, нашата технология е приложима на отдалечени места, където няма вода.
Абонирайте се за нашия Youtube канал
Първият прототип
TME и DIFFER демонстрираха как работи принципът, разработвайки нова фотоелектрохимична клетка в твърдо състояние, способна да улавя вода от околния въздух, където след излагане на слънце започва да генерира водород.
Този първи прототип успя да постигне впечатляващите 70% от производителността, постигната от еквивалентно напълнено с вода устройство — обещаващ. Системата се състои от полимерни електролитни мембрани, порести фотоелектроди и водопоглъщащи материали, комбинирани в специално устройство с интегрирана мембрана.
следващите стъпки
Обещаващият проект, с оглед на вече постигнатите резултати, успя да получи средства от NWO ENW PPS Fund. Следващата стъпка е подобряването на устройството. Първият прототип използва фотоелектроди, за които е известно, че са много стабилни, но той има своите ограничения, както казва Цампас: „…използваният материал абсорбира само UV светлина, което съставлява по-малко от 5% от цялата слънчева светлина, достигаща до Земята. Следващата стъпка е прилагането на най-съвременни материали и оптимизиране на архитектурата за увеличаване на абсорбирането на вода и слънчева светлина.
След преодоляване на това препятствие може да е възможно да се мащабира технологията. Фотоелектрохимичните клетки, използвани за производство на водород, са много малки (около 1 cm2). За да бъдат икономически жизнеспособни, те трябва да растат поне с два до три порядъка (100 до 1000 пъти повече).
Според Цампас, въпреки че все още не е пристигнал там, той се надява, че този тип система в бъдеще може да служи не само за придвижване на автомобили, но и за захранване на домове.