Toyota oficiālais paziņojums nevarētu sākties utopiskāk: "Tas šķiet kā maģija: mēs noliekam konkrētu ierīci saskarē ar gaisu, pakļaujam to saules gaismai, un tā sāk bez maksas ražot degvielu."
Par brīvu? Patīk?
Pirmkārt, degviela, uz kuru viņi atsaucas, nav benzīns vai dīzeļdegviela, bet gan ūdeņradis. Un, kā mēs zinām, Toyota ir viens no galvenajiem spēlētājiem šajā jomā, kurināmā elementu transportlīdzekļu jeb kurināmā elementu jomā, kas izmanto ūdeņradi, lai radītu elektrisko enerģiju, kas nepieciešama, lai transportlīdzekli ieslēgtu.
Viens no galvenajiem šķēršļiem šīs tehnoloģijas paplašināšanai ir tieši ūdeņraža ražošanā. Neskatoties uz to, ka tas ir visizplatītākais elements Visumā, diemžēl tas vienmēr šķiet “piesaistīts” citam elementam — izplatīts piemērs ir ūdens molekula H2O —, kuras atdalīšanai un uzglabāšanai ir nepieciešami sarežģīti un dārgi procesi.
Un, kā atgādina Toyota, ūdeņraža ražošanā joprojām tiek izmantots fosilais kurināmais, kas ir scenārijs, kuru Japānas zīmols plāno mainīt.
Saskaņā ar Toyota Motor Europe (TME) paziņojumu, viņi ir sasnieguši nozīmīgu tehnoloģisko progresu. Sadarbībā ar DIFFER (Nīderlandes Fundamentālo enerģētikas pētījumu institūtu) izstrādāja ierīci, kas spēj absorbēt gaisā esošos ūdens tvaikus, tieši atdalot ūdeņradi un skābekli, izmantojot tikai saules enerģiju — līdz ar to mēs saņemam bezmaksas degvielu.
Šai kopīgajai attīstībai būtībā ir divi iemesli. Pirmkārt, mums ir vajadzīgas jaunas, ilgtspējīgas degvielas, piemēram, ūdeņradis, kas var samazināt mūsu atkarību no fosilā kurināmā; otrkārt, ir jāsamazina siltumnīcefekta gāzu emisija.
TME Advanced Materials Research nodaļa un DIFFER katalītisko un elektromehānisko procesu enerģijas lietojumu grupa, kuru vadīja Mihalis Tsampas, strādāja kopā, lai panāktu metodi ūdens sadalīšanai tā sastāvā esošajos elementos tā gāzveida (tvaika) fāzē, nevis parastajā šķidrajā fāzē. Iemeslus skaidro Mihalis Tsampas:
Mihalis Tsampas, katalītiskie un elektromehāniskie procesi enerģijas lietojumiem no DIFFERDarbam ar gāzi, nevis šķidrumu, ir vairākas priekšrocības. Šķidrumiem ir dažas problēmas, piemēram, neparedzēta pūslīšu veidošanās. Turklāt, izmantojot ūdeni tā gāzveida, nevis šķidrā fāzē, mums nav vajadzīgas dārgas iekārtas ūdens attīrīšanai. Un visbeidzot, tā kā mēs izmantojam tikai ūdeni, kas atrodas apkārtējā gaisā, mūsu tehnoloģija ir izmantojama attālās vietās, kur ūdens nav pieejams.
Abonējiet mūsu Youtube kanālu
Pirmais prototips
TME un DIFFER parādīja, kā šis princips darbojas, izstrādājot jaunu cietvielu fotoelektroķīmisko elementu, kas spēj uztvert ūdeni no apkārtējā gaisa, kur pēc saules iedarbības tas sāka ražot ūdeņradi.
Šo pirmo prototipu izdevās sasniegt iespaidīgi 70% no veiktspējas, ko nodrošina līdzvērtīga ar ūdeni pildīta ierīce — daudzsološs. Sistēma sastāv no polimēru elektrolītu membrānām, porainiem fotoelektrodiem un ūdeni absorbējošiem materiāliem, kas apvienoti īpašā ierīcē ar integrētu membrānu.
nākamie soļi
Daudzsološajam projektam, ņemot vērā jau iegūtos rezultātus, izdevās piešķirt līdzekļus no NWO ENW PPS fonda. Nākamais solis ir ierīces uzlabošana. Pirmajā prototipā tika izmantoti fotoelektrodi, kas, kā zināms, ir ļoti stabili, taču tam bija savi ierobežojumi, kā saka Tsampas: “...izmantotais materiāls absorbēja tikai UV gaismu, kas veido mazāk nekā 5% no visas Saules gaismas, kas sasniedz Zemi. Nākamais solis ir izmantot vismodernākos materiālus un optimizēt arhitektūru, lai palielinātu ūdens un saules gaismas absorbciju.
Pēc šī šķēršļa pārvarēšanas, iespējams, būs iespējams mērogot tehnoloģiju. Fotoelektroķīmiskās šūnas, ko izmanto ūdeņraža ražošanai, ir ļoti mazas (apmēram 1 cm2). Lai tie būtu ekonomiski dzīvotspējīgi, tiem ir jāaug vismaz par divām līdz trim kārtām (100 līdz 1000 reižu lielākiem).
Pēc Tsampas teiktā, neskatoties uz to, ka viņš tur vēl nav ieradies, viņš cer, ka šāda veida sistēma nākotnē var kalpot ne tikai automašīnu pārvietošanai, bet arī māju elektroapgādei.