Mae'n edrych fel hud. Mae Toyota eisiau gwneud tanwydd (hydrogen) o aer

Anonim

Ni allai datganiad swyddogol Toyota gychwyn yn fwy iwtopaidd: "Mae'n teimlo fel hud: rydyn ni'n rhoi dyfais benodol mewn cysylltiad â'r aer, yn ei hamlygu i olau haul, ac mae'n dechrau cynhyrchu tanwydd am ddim."

Am ddim? Hoffi?

Yn gyntaf, nid gasoline na disel yw'r tanwydd maen nhw'n cyfeirio ato, ond hydrogen. Ac fel y gwyddom, Toyota yw un o'r prif chwaraewyr yn y maes hwn, sef cerbydau celloedd tanwydd, neu gell tanwydd, sy'n defnyddio hydrogen i gynhyrchu'r egni trydanol sydd ei angen i roi'r gêr mewn cerbyd.

Mae cynhyrchu hydrogen yn union yn un o'r prif rwystrau i ehangu'r dechnoleg hon. Er mai hwn yw'r elfen fwyaf niferus yn y bydysawd, yn anffodus mae bob amser yn ymddangos yn “gysylltiedig” ag elfen arall - enghraifft gyffredin yw'r moleciwl dŵr, H2O - sy'n gofyn am brosesau cymhleth a chostus i'w wahanu a'i storio.

Cell ffotodrydanol gemegol Toyota

Ac fel mae Toyota yn cofio, mae cynhyrchu hydrogen yn dal i ddefnyddio tanwydd ffosil, senario y mae brand Japan yn bwriadu ei newid.

Yn ôl datganiad gan Toyota Motor Europe (TME) fe wnaethant gyflawni cynnydd technolegol pwysig. Mewn partneriaeth â DIFFER (Sefydliad Ymchwil Ynni Sylfaenol yr Iseldiroedd) datblygu dyfais sy'n gallu amsugno'r anwedd dŵr sy'n bresennol yn yr awyr, gan wahanu hydrogen ac ocsigen yn uniongyrchol gan ddefnyddio ynni'r haul yn unig - felly rydyn ni'n cael tanwydd am ddim.

Yn y bôn mae dau reswm dros y cyd-ddatblygiad hwn. Yn gyntaf, mae angen tanwyddau cynaliadwy newydd arnom - fel hydrogen - a all leihau ein dibyniaeth ar danwydd ffosil; yn ail, mae angen lleihau allyriadau nwyon tŷ gwydr.

Gweithiodd is-adran Ymchwil Deunyddiau Uwch TME a grŵp Prosesau Catalytig ac Electromecanyddol DIFFER ar gyfer Ceisiadau Ynni, dan arweiniad Mihalis Tsampas, i gyflawni dull o rannu dŵr yn ei elfennau cyfansoddol yn ei gyfnod nwyol (stêm) ac nid yn y cyfnod hylif mwy cyffredin. Esbonir y rhesymau gan Mihalis Tsampas:

Mae sawl mantais i weithio gyda nwy yn lle hylif. Mae gan hylifau rai problemau, fel pothellu anfwriadol. At hynny, trwy ddefnyddio dŵr yn ei gyfnod nwyol yn hytrach na'i gyfnod hylif, nid oes angen cyfleusterau costus arnom i buro'r dŵr. Ac yn olaf, gan ein bod yn defnyddio dŵr yn yr awyr o'n cwmpas yn unig, mae ein technoleg yn berthnasol mewn lleoliadau anghysbell lle nad oes dŵr ar gael.

Prosesau Mihalis Tsampas, Catalytig ac Electromecanyddol ar gyfer Ceisiadau Ynni gan DIFFER

Tanysgrifiwch i'n sianel Youtube

Y prototeip cyntaf

Dangosodd TME a DIFFER sut roedd yr egwyddor yn gweithio, gan ddatblygu cell ffotodrydanol gemegol solid newydd a oedd yn gallu dal dŵr o'r aer amgylchynol, lle, ar ôl dod i gysylltiad â'r haul, dechreuodd gynhyrchu hydrogen.

Cell ffotodrydanol gemegol Toyota
Prototeip y gell ffotodrydanol,.

Llwyddodd y prototeip cyntaf hwn i gyflawni 70% trawiadol o'r perfformiad a gyflawnwyd gan ddyfais gyfwerth â dŵr - addawol. Mae'r system yn cynnwys pilenni electrolyt polymerig, ffotodrydanol mandyllog a deunyddiau sy'n amsugno dŵr, wedi'u cyfuno mewn dyfais benodol â philen integredig.

y camau nesaf

Llwyddodd y prosiect addawol, yng ngoleuni'r canlyniadau a gafwyd eisoes, i ddyrannu cyllid o Gronfa PPS NWO ENW. Y cam nesaf yw gwella'r ddyfais. Defnyddiodd y prototeip cyntaf ffotodrydanol y gwyddys ei fod yn sefydlog iawn, ond roedd ganddo ei gyfyngiadau, fel y dywed Tsampas: “… dim ond golau UV a amsugnwyd gan y deunydd a ddefnyddir, sy'n ffurfio llai na 5% o'r holl olau haul sy'n cyrraedd y Ddaear. Y cam nesaf yw defnyddio deunyddiau o'r radd flaenaf a gwneud y gorau o'r bensaernïaeth i gynyddu amsugno dŵr a golau haul. ”

Ar ôl goresgyn y rhwystr hwn, efallai y bydd yn bosibl graddio'r dechnoleg. Mae'r celloedd ffotodrydanol yn cael eu defnyddio i gynhyrchu hydrogen yn fach iawn (tua 1 cm2). I fod yn economaidd hyfyw mae'n rhaid iddyn nhw dyfu o leiaf dau i dri gorchymyn maint (100 i 1000 gwaith yn fwy).

Yn ôl Tsampas, er nad yw wedi cyrraedd yno eto, mae'n obeithiol y gall y math hwn o system yn y dyfodol wasanaethu nid yn unig i helpu i symud ceir, ond hefyd i bweru cartrefi.

Darllen mwy