Opinber yfirlýsing Toyota gæti ekki byrjað meira útópískt: „Það líður eins og galdur: við setjum ákveðið tæki í snertingu við loftið, útsettum það fyrir sólarljósi og það byrjar að framleiða eldsneyti ókeypis.
Frítt? Eins og?
Í fyrsta lagi er eldsneytið sem þeir vísa til ekki bensín eða dísil, heldur vetni. Og eins og við vitum er Toyota einn helsti þátttakandi á þessu sviði, efnarafalabíla, eða efnarafala, sem nota vetni til að búa til þá raforku sem þarf til að koma ökutækinu í gír.
Ein helsta hindrunin fyrir stækkun þessarar tækni er einmitt fólgin í framleiðslu á vetni. Þrátt fyrir að vera algengasta frumefni alheimsins, virðist það því miður alltaf „tengt“ öðru frumefni - algengt dæmi er vatnssameindin, H2O - sem krefst flókinna og kostnaðarsamra ferla til að aðskilja hana og geyma hana.
Og eins og Toyota minnir á, notar vetnisframleiðsla enn jarðefnaeldsneyti, atburðarás sem japanska vörumerkið ætlar að breyta.
Samkvæmt yfirlýsingu frá Toyota Motor Europe (TME) náðu þeir mikilvægum tækniframförum. Í samstarfi við DIFFER (Dutch Institute for Fundamental Energy Research) þróað tæki sem getur tekið í sig vatnsgufuna í loftinu, aðskilið vetni og súrefni beint með því að nota sólarorku — þess vegna fáum við ókeypis eldsneyti.
Það eru í meginatriðum tvær ástæður fyrir þessari sameiginlegu þróun. Í fyrsta lagi þurfum við nýtt, sjálfbært eldsneyti - eins og vetni - sem getur dregið úr ósjálfstæði okkar á jarðefnaeldsneyti; í öðru lagi er nauðsynlegt að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda.
Advanced Materials Research deild TME og DIFFER's Catalytic and Electromechanical Processes for Energy Applications hópur, undir forystu Mihalis Tsampas, unnu saman að aðferð til að skipta vatni í efnisþætti þess í gasfasa (gufu) en ekki í algengari vökvafasa. Ástæðurnar eru skýrðar af Mihalis Tsampas:
Mihalis Tsampas, hvata- og rafvélaferli fyrir orkunotkun frá DIFFERAð vinna með gas í stað vökva hefur nokkra kosti. Vökvar hafa nokkur vandamál, svo sem óviljandi blöðrur. Ennfremur, með því að nota vatn í gasfasa frekar en fljótandi fasa, þurfum við ekki dýra aðstöðu til að hreinsa vatnið. Og að lokum, þar sem við notum aðeins vatn sem er í loftinu í kringum okkur, er tæknin okkar beitt á afskekktum stöðum þar sem vatn er ekki tiltækt.
Gerast áskrifandi að Youtube rásinni okkar
Fyrsta frumgerðin
TME og DIFFER sýndu hvernig meginreglan virkaði, þróuðu nýja ljósaefnafrumu í föstu formi sem er fær um að fanga vatn úr andrúmsloftinu, þar sem, eftir útsetningu fyrir sólinni, byrjaði það að mynda vetni.
Þessi fyrsta frumgerð tókst að ná glæsileg 70% af frammistöðunni sem næst með jafngildu vatnsfylltu tæki — efnilegur. Kerfið samanstendur af fjölliða raflausnhimnum, gljúpum ljósrafskautum og vatnsgleypum efnum, sameinuð í tilteknu tæki með samþættri himnu.
næstu skref
Hið efnilega verkefni, í ljósi þeirra niðurstaðna sem þegar hafa náðst, tókst að fá úthlutað fé úr NWO ENW PPS sjóðnum. Næsta skref er að bæta tækið. Fyrsta frumgerðin notaði ljósrafskaut sem vitað er að eru mjög stöðugar, en það hafði sínar takmarkanir, eins og Tsampas segir: „...efnið sem notað var gleypti aðeins UV ljós, sem er minna en 5% af öllu sólarljósi sem berst til jarðar. Næsta skref er að beita nýjustu efnum og fínstilla arkitektúrinn til að auka frásog vatns og sólarljóss.“
Eftir að hafa sigrast á þessari hindrun gæti verið hægt að stækka tæknina. Ljósefnafræðilegu frumurnar sem notaðar eru til að framleiða vetni eru mjög litlar (um 1 cm2). Til að vera efnahagslega hagkvæmir verða þeir að vaxa að minnsta kosti tvær til þrjár stærðargráður (100 til 1000 sinnum stærri).
Að sögn Tsampas, þrátt fyrir að hafa ekki komið þangað enn, er hann vongóður um að þessi tegund kerfis í framtíðinni geti ekki aðeins hjálpað til við að flytja bíla heldur einnig til að knýja heimili.