Oficialus „Toyota“ pareiškimas negalėjo prasidėti utopiškiau: „Jaučiasi kaip magija: konkretų įrenginį paliečiame oru, veikiame jį saulės šviesoje ir jis pradeda nemokamai gaminti degalus“.
Nemokamai? Kaip?
Pirma, degalai, apie kuriuos jie kalba, yra ne benzinas ar dyzelinas, o vandenilis. Ir, kaip žinome, Toyota yra viena iš pagrindinių žaidėjų šioje srityje, kuro elementų transporto priemonių arba kuro elementų, kurie naudoja vandenilį elektros energijai, reikalingai transporto priemonei įjungti, srityje.
Viena iš pagrindinių kliūčių šios technologijos plėtrai yra būtent vandenilio gamyba. Nepaisant to, kad tai yra gausiausias elementas visatoje, deja, jis visada atrodo „prisirišęs“ prie kito elemento – įprastas pavyzdys yra vandens molekulė, H2O – kuriai atskirti ir saugoti reikia sudėtingų ir brangių procesų.
Ir kaip primena Toyota, vandenilio gamyboje vis dar naudojamas iškastinis kuras – scenarijų, kurį Japonijos prekės ženklas ketina pakeisti.
Remiantis Toyota Motor Europe (TME) pareiškimu, jie padarė svarbią technologinę pažangą. Bendradarbiaujant su DIFFER (Olandijos fundamentinių energetikos tyrimų institutu) sukūrė prietaisą, galintį sugerti ore esančius vandens garus, tiesiogiai atskiriant vandenilį ir deguonį naudojant tik saulės energiją - taigi mes gauname nemokamą kurą.
Iš esmės yra dvi šio bendro vystymosi priežastys. Pirma, mums reikia naujo, tvaraus kuro, pvz., vandenilio, kuris galėtų sumažinti mūsų priklausomybę nuo iškastinio kuro; antra, būtina sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą.
TME pažangių medžiagų tyrimų skyrius ir DIFFER katalizinių ir elektromechaninių procesų energetikos reikmėms grupė, vadovaujama Mihalio Tsampo, dirbo kartu, siekdami padalyti vandenį į jo sudedamąsias dalis dujinėje (garų) fazėje, o ne įprastesnėje skystojoje fazėje. Priežastis paaiškina Mihalis Tsampas:
Mihalis Tsampas, DIFFER kataliziniai ir elektromechaniniai procesai energijos panaudojimuiDarbas su dujomis, o ne skysčiu, turi keletą privalumų. Skysčiai turi tam tikrų problemų, tokių kaip netyčinis pūslių susidarymas. Be to, naudojant vandenį dujinėje, o ne skystojoje fazėje, mums nereikia brangių įrenginių vandeniui valyti. Ir galiausiai, kadangi naudojame tik aplinkiniame ore esantį vandenį, mūsų technologija yra pritaikyta atokiose vietose, kur vandens nėra.
Prenumeruokite mūsų Youtube kanalą
Pirmasis prototipas
TME ir DIFFER parodė, kaip veikia šis principas, sukurdami naują kietojo kūno fotoelektrocheminį elementą, galintį surinkti vandenį iš aplinkos oro, kur po saulės poveikio jis pradėjo gaminti vandenilį.
Šį pirmąjį prototipą pavyko pasiekti įspūdingas 70 % našumo, kurį pasiekia lygiavertis vandens pripildytas įrenginys – daug žadantis. Sistemą sudaro polimerinės elektrolitų membranos, porėti fotoelektrodai ir vandenį sugeriančios medžiagos, sujungtos į specialų įrenginį su integruota membrana.
tolesni žingsniai
Perspektyviam projektui, atsižvelgiant į jau gautus rezultatus, pavyko skirti lėšų iš NWO ENW PPS fondo. Kitas žingsnis – patobulinti įrenginį. Pirmajame prototipe buvo naudojami fotoelektrodai, kurie, kaip žinoma, yra labai stabilūs, tačiau jis turėjo savo apribojimų, kaip sako Tsampas: „...naudota medžiaga tik sugeria UV šviesą, kuri sudaro mažiau nei 5 % visos Žemę pasiekiančios saulės šviesos. Kitas žingsnis – pritaikyti naujausias medžiagas ir optimizuoti architektūrą, kad padidėtų vandens ir saulės šviesos sugertis.
Įveikus šią kliūtį, gali būti įmanoma išplėsti technologiją. Vandenilio gamybai naudojami fotoelektrocheminiai elementai yra labai maži (apie 1 cm2). Kad būtų ekonomiškai gyvybingi, jie turi augti bent dviem ar trimis dydžiais (nuo 100 iki 1000 kartų didesni).
Pasak Tsampo, nepaisant to, kad dar ten neatvyko, jis tikisi, kad tokio tipo sistema ateityje galės ne tik padėti perkelti automobilius, bet ir maitinti namus.