Toyota ametlik avaldus ei saaks alata utoopilisemalt: "See tundub nagu võlu: paneme konkreetse seadme õhuga kokku, paneme selle päikesevalguse kätte ja see hakkab tasuta kütust tootma."
Tasuta? meeldib?
Esiteks, kütus, millele nad viitavad, ei ole bensiin ega diislikütus, vaid vesinik. Ja nagu me teame, on Toyota üks peamisi tegijaid selles valdkonnas, kütuseelemendiga sõidukite ehk kütuseelementide valdkonnas, mis kasutavad vesinikku sõiduki käigu sisselülitamiseks vajaliku elektrienergia tootmiseks.
Üks peamisi takistusi selle tehnoloogia laiendamisel on just vesiniku tootmine. Hoolimata sellest, et see element on universumis kõige levinum, näib see kahjuks alati mõne teise elemendi külge „kinnituna” – tavaline näide on veemolekul H2O –, mille eraldamiseks ja säilitamiseks on vaja keerulisi ja kulukaid protsesse.
Ja nagu Toyota meenutab, kasutatakse vesiniku tootmisel endiselt fossiilkütuseid – stsenaariumi, mida Jaapani kaubamärk kavatseb muuta.
Toyota Motor Europe'i (TME) avalduse kohaselt saavutasid nad olulise tehnoloogilise edusammu. Koostöös DIFFERiga (Hollandi Energiaalase Fundamentaaluuringute Instituut) töötas välja seadme, mis suudab absorbeerida õhus olevat veeauru, eraldades vesiniku ja hapniku vahetult, kasutades ainult päikeseenergiat — seega saame tasuta kütust.
Sellel ühisel arengul on sisuliselt kaks põhjust. Esiteks vajame uusi säästvaid kütuseid – nagu vesinik –, mis võivad vähendada meie sõltuvust fossiilkütustest; teiseks on vaja vähendada kasvuhoonegaaside emissiooni.
TME Advanced Materials Research osakond ja DIFFERi energiarakenduste katalüütiliste ja elektromehaaniliste protsesside rühm, mida juhib Mihalis Tsampas, töötasid koos, et saavutada meetod vee jagamiseks selle koostisosadeks gaasilises (auru) faasis, mitte tavalises vedelas faasis. Põhjusi selgitab Mihalis Tsampas:
Mihalis Tsampas, DIFFERi energiarakenduste katalüütilised ja elektromehaanilised protsessidVedeliku asemel gaasiga töötamisel on mitmeid eeliseid. Vedelikel on mõningaid probleeme, näiteks tahtmatu villide teke. Veelgi enam, kui kasutame vett pigem gaasilises kui vedelas faasis, ei vaja me vee puhastamiseks kulukaid seadmeid. Ja lõpuks, kuna kasutame ainult meid ümbritsevas õhus olevat vett, on meie tehnoloogia rakendatav kaugetes kohtades, kus vesi pole saadaval.
Telli meie Youtube'i kanal
Esimene prototüüp
TME ja DIFFER demonstreerisid, kuidas see põhimõte töötas, töötades välja uue tahkis-fotoelektrokeemilise elemendi, mis on võimeline ümbritsevast õhust vett kinni püüdma, kus see pärast päikese käes viibimist hakkas tootma vesinikku.
See esimene prototüüp õnnestus saavutada muljetavaldav 70% jõudlusest, mis saavutatakse samaväärse veega täidetud seadmega - paljulubav. Süsteem koosneb polümeersetest elektrolüütmembraanidest, poorsetest fotoelektroodidest ja vett imavatest materjalidest, mis on kombineeritud spetsiaalsesse integreeritud membraaniga seadmesse.
järgmised sammud
Paljutõotavale projektile õnnestus juba saadud tulemusi silmas pidades eraldada vahendeid NWO ENW PPS fondist. Järgmine samm on seadme täiustamine. Esimeses prototüübis kasutati fotoelektroode, mis on teadaolevalt väga stabiilsed, kuid sellel olid oma piirangud, nagu ütleb Tsampas: "...kasutatud materjal neelas ainult UV-valgust, mis moodustab vähem kui 5% kogu Maale jõudvast päikesevalgusest. Järgmine samm on kasutada tipptasemel materjale ja optimeerida arhitektuuri, et suurendada vee ja päikesevalguse neeldumist.
Pärast selle tõkke ületamist võib olla võimalik tehnoloogiat skaleerida. Vesiniku tootmiseks kasutatavad fotoelektrokeemilised elemendid on väga väikesed (umbes 1 cm2). Et olla majanduslikult elujõulised, peavad nad kasvama vähemalt kaks kuni kolm suurusjärku (100 kuni 1000 korda suuremaks).
Vaatamata sellele, et Tsampas ei ole veel sinna jõudnud, on Tsampase sõnul lootusrikas, et seda tüüpi süsteem saab tulevikus mitte ainult aidata autosid teisaldada, vaid ka toita kodusid.