A Toyota hivatalos nyilatkozata nem is kezdődhetne utópikusabban: "Varázslatos érzés: egy adott készüléket érintkezésbe hozunk a levegővel, napfénynek tesszük ki, és az ingyenes üzemanyagot kezd termelni."
Ingyen? Mint?
Először is, az általuk említett üzemanyag nem benzin vagy gázolaj, hanem hidrogén. És mint tudjuk, a Toyota az egyik fő szereplő ezen a területen, az üzemanyagcellás járművek vagy üzemanyagcellák területén, amelyek hidrogént használnak a jármű sebességbe kapcsolásához szükséges elektromos energia előállítására.
E technológia elterjedésének egyik fő akadálya éppen a hidrogén előállítása. Annak ellenére, hogy a világegyetem legelterjedtebb eleme, sajnos mindig egy másik elemhez „kapcsoltnak” tűnik – gyakori példa erre a vízmolekula, a H2O –, amelynek elkülönítése és tárolása bonyolult és költséges folyamatokat igényel.
A Toyota emlékeztet arra, hogy a hidrogéngyártás továbbra is fosszilis tüzelőanyagokat használ, ezen a forgatókönyvön a japán márka változtatni kíván.
A Toyota Motor Europe (TME) közleménye szerint fontos technológiai előrelépést értek el. A DIFFER-rel (Dutch Institute for Fundamental Energy Research) együttműködve kifejlesztett egy olyan berendezést, amely képes a levegőben lévő vízgőz elnyelésére, közvetlenül elválasztva a hidrogént és az oxigént csak napenergia felhasználásával — így ingyen üzemanyagot kapunk.
Ennek a közös fejlesztésnek alapvetően két oka van. Először is új, fenntartható üzemanyagokra van szükségünk – például a hidrogénre –, amelyek csökkenthetik a fosszilis tüzelőanyagoktól való függőségünket; másodszor, csökkenteni kell az üvegházhatású gázok kibocsátását.
A TME Advanced Materials Research részlege és a DIFFER Katalitikus és elektromechanikus folyamatok energetikai alkalmazásokhoz csoportja, Mihalis Tsampas vezetésével, közösen dolgoztak azon, hogy a vizet a gáz (gőz) fázisban, és nem a gyakoribb folyadékfázisban osztják fel alkotóelemekre. Az okokat Mihalis Tsampas tisztázza:
Mihalis Tsampas, Katalitikus és elektromechanikus folyamatok energetikai alkalmazásokhoz a DIFFER-tőlA folyadék helyett gázzal végzett munka számos előnnyel jár. A folyadékokkal van néhány probléma, például nem szándékos hólyagosodás. Ezen túlmenően, ha a vizet a folyadékfázis helyett gáz-halmazállapotban használjuk, nincs szükségünk költséges berendezésekre a víz tisztításához. És végül, mivel csak a körülöttünk lévő levegőben lévő vizet használjuk, technológiánk olyan távoli helyeken is alkalmazható, ahol nem áll rendelkezésre víz.
Iratkozz fel Youtube csatornánkra
Az első prototípus
A TME és a DIFFER bemutatta, hogyan működik az elv, és kifejlesztettek egy új szilárdtest fotoelektrokémiai cellát, amely képes felvenni a vizet a környezeti levegőből, ahol a napsugárzás után hidrogént kezdett termelni.
Ezt az első prototípust sikerült elérni az egyenértékű vízzel töltött készülék teljesítményének lenyűgöző 70%-a - ígéretes. A rendszer polimer elektrolit membránokból, porózus fotoelektródákból és vízelnyelő anyagokból áll, amelyeket egy speciális eszközben kombinálnak integrált membránnal.
a következő lépéseket
Az ígéretes projekthez, tekintettel a már elért eredményekre, az NWO ENW PPS Alapból sikerült forrásokat allokálni. A következő lépés az eszköz fejlesztése. Az első prototípus fotoelektródákat használt, amelyekről ismert, hogy nagyon stabilak, de megvoltak a korlátai, ahogy Tsampas mondja: „…a felhasznált anyag csak az UV fényt nyelte el, ami a Földet érő összes napfény kevesebb mint 5%-át teszi ki. A következő lépés a legmodernebb anyagok alkalmazása és az architektúra optimalizálása a víz és a napfény elnyelésének növelése érdekében.
Ezen akadály leküzdése után lehetséges lehet a technológia méretezhetősége. A hidrogén előállításához használt fotoelektrokémiai cellák nagyon kicsik (körülbelül 1 cm2). Ahhoz, hogy gazdaságilag életképesek legyenek, legalább két-három nagyságrenddel (100-1000-szer nagyobbra) kell növekedniük.
Tsampas elmondása szerint annak ellenére, hogy még nem érkezett meg, bízik abban, hogy ez a fajta rendszer a jövőben nemcsak az autók mozgatását, hanem az otthonok energiaellátását is szolgálhatja.