Toyotas offisielle uttalelse kunne ikke begynne mer utopisk: "Det føles som magi: vi setter en bestemt enhet i kontakt med luften, utsetter den for sollys, og den begynner å produsere drivstoff gratis."
Gratis? Som?
For det første er drivstoffet de refererer til ikke bensin eller diesel, men hydrogen. Og som vi vet, er Toyota en av hovedaktørene på dette området, brenselcellebiler, eller brenselcelle, som bruker hydrogen til å generere den elektriske energien som trengs for å sette kjøretøyet i gir.
En av de største hindringene for utvidelsen av denne teknologien ligger nettopp i produksjonen av hydrogen. Til tross for at det er det mest tallrike elementet i universet, ser det dessverre alltid ut som "festet" til et annet element - et vanlig eksempel er vannmolekylet, H2O - som krever kompliserte og kostbare prosesser for å skille og lagre det.
Og som Toyota husker, bruker hydrogenproduksjon fortsatt fossilt brensel, et scenario som det japanske merket har til hensikt å endre.
Ifølge en uttalelse fra Toyota Motor Europe (TME) oppnådde de et viktig teknologisk fremskritt. I samarbeid med DIFFER (Nederlandsk institutt for grunnleggende energiforskning) utviklet en enhet som er i stand til å absorbere vanndampen i luften, direkte separere hydrogen og oksygen ved bruk av kun solenergi – Derfor får vi gratis drivstoff.
Det er i hovedsak to årsaker til denne felles utviklingen. For det første trenger vi nye, bærekraftige drivstoff – som hydrogen – som kan redusere vår avhengighet av fossilt brensel; for det andre er det nødvendig å redusere utslippene av klimagasser.
TMEs Advanced Materials Research-divisjon og DIFFERs Catalytic and Electromechanical Processes for Energy Applications-gruppe, ledet av Mihalis Tsampas, jobbet sammen for å oppnå en metode for å dele vann inn i dets bestanddeler i gassfasen (damp) og ikke i den mer vanlige væskefasen. Årsakene er avklart av Mihalis Tsampas:
Mihalis Tsampas, katalytiske og elektromekaniske prosesser for energiapplikasjoner fra DIFFERÅ jobbe med gass i stedet for væske har flere fordeler. Væsker har noen problemer, for eksempel utilsiktet blemmer. Videre, ved å bruke vann i gassfasen i stedet for flytende fase, trenger vi ikke kostbare fasiliteter for å rense vannet. Og til slutt, siden vi bare bruker vann i luften rundt oss, er teknologien vår anvendelig på avsidesliggende steder der vann ikke er tilgjengelig.
Abonner på vår Youtube-kanal
Den første prototypen
TME og DIFFER demonstrerte hvordan prinsippet fungerte, og utviklet en ny fotoelektrokjemisk celle i fast tilstand som er i stand til å fange vann fra omgivelsesluften, hvor den, etter eksponering for solen, begynte å generere hydrogen.
Denne første prototypen klarte å oppnå imponerende 70 % av ytelsen oppnådd med en tilsvarende vannfylt enhet — lovende. Systemet består av polymere elektrolyttmembraner, porøse fotoelektroder og vannabsorberende materialer, kombinert i en spesifikk enhet med en integrert membran.
de neste trinnene
Det lovende prosjektet, i lys av de allerede oppnådde resultatene, klarte å få tildelt midler fra NWO ENW PPS Fund. Det neste trinnet er å forbedre enheten. Den første prototypen brukte fotoelektroder som er kjent for å være veldig stabile, men den hadde sine begrensninger, som Tsampas sier: "...materialet som ble brukt absorberte bare UV-lys, som utgjør mindre enn 5 % av alt sollys som når jorden. Det neste trinnet er å bruke state-of-the-art materialer og optimalisere arkitekturen for å øke vann- og sollysabsorpsjonen."
Etter å ha overvunnet denne hindringen, kan det være mulig å skalere teknologien. De fotoelektrokjemiske cellene som brukes til å produsere hydrogen er svært små (rundt 1 cm2). For å være økonomisk levedyktige må de vokse minst to til tre størrelsesordener (100 til 1000 ganger større).
Ifølge Tsampas, til tross for at han ikke har kommet dit ennå, håper han at denne typen system i fremtiden ikke bare kan hjelpe til med å flytte biler, men også til å drive hjem.