Declarația oficială a Toyota nu poate începe mai utopic: „Se simte ca o magie: punem un anumit dispozitiv în contact cu aerul, îl expunem la lumina soarelui și începe să producă combustibil gratuit”.
Gratis? Ca?
În primul rând, combustibilul la care se referă nu este benzină sau motorină, ci hidrogen. Și după cum știm, Toyota este unul dintre principalii jucători în acest domeniu, cel al vehiculelor cu pile de combustie, sau pile de combustibil, care folosesc hidrogen pentru a genera energia electrică necesară pentru a pune vehiculul în viteză.
Unul dintre obstacolele majore în calea extinderii acestei tehnologii rezidă tocmai în producția de hidrogen. În ciuda faptului că este cel mai abundent element din univers, din păcate pare întotdeauna „atașat” unui alt element - un exemplu comun este molecula de apă, H2O - care necesită procese complicate și costisitoare pentru a-l separa și stoca.
Și după cum își amintește Toyota, producția de hidrogen folosește încă combustibili fosili, scenariu pe care marca japoneza intenționează să-l schimbe.
Potrivit unui comunicat al Toyota Motor Europe (TME), aceștia au realizat un progres tehnologic important. În parteneriat cu DIFFER (Institutul Olandez pentru Cercetare Energetică Fundamentală) a dezvoltat un dispozitiv capabil să absoarbă vaporii de apă prezenți în aer, separând direct hidrogenul și oxigenul folosind doar energia solară - prin urmare obținem combustibil gratuit.
Există în esență două motive pentru această dezvoltare comună. În primul rând, avem nevoie de combustibili noi, durabili, cum ar fi hidrogenul, care ne pot reduce dependența de combustibilii fosili; în al doilea rând, este necesar să se reducă emisiile de gaze cu efect de seră.
Divizia de cercetare avansată a materialelor a TME și grupul Procese catalitice și electromecanice pentru aplicații energetice a DIFFER, condus de Mihalis Tsampas, au lucrat împreună pentru a realiza o metodă de împărțire a apei în elementele sale constitutive în faza sa gazoasă (abur) și nu în faza lichidă mai comună. Motivele sunt clarificate de Mihalis Tsampas:
Mihalis Tsampas, Procese catalitice și electromecanice pentru aplicații energetice de la DIFFERLucrul cu gaz în loc de lichid are mai multe avantaje. Lichidele au unele probleme, cum ar fi veziculele neintenționate. În plus, prin utilizarea apei în faza sa gazoasă, mai degrabă decât în faza sa lichidă, nu avem nevoie de instalații costisitoare pentru a purifica apa. Și, în sfârșit, deoarece folosim doar apă prezentă în aerul din jurul nostru, tehnologia noastră este aplicabilă în locații îndepărtate, unde apa nu este disponibilă.
Abonați-vă la canalul nostru de Youtube
Primul prototip
TME și DIFFER au demonstrat cum a funcționat principiul, dezvoltând o nouă celulă fotoelectrochimică în stare solidă capabilă să capteze apa din aerul ambiant, unde, după expunerea la soare, a început să genereze hidrogen.
Acest prim prototip a reușit să se realizeze o impresionantă 70% din performanța atinsă de un dispozitiv echivalent umplut cu apă — promițător. Sistemul cuprinde membrane electrolitice polimerice, fotoelectrozi porosi și materiale absorbante de apă, combinate într-un dispozitiv specific cu o membrană integrată.
pașii următori
Proiectul promițător, având în vedere rezultatele deja obținute, a reușit să i se aloce fonduri din Fondul NWO ENW PPS. Următorul pas este îmbunătățirea dispozitivului. Primul prototip a folosit fotoelectrozi despre care se știe că sunt foarte stabili, dar avea limitări, așa cum spune Tsampas: „...materialul folosit a absorbit doar lumina UV, care reprezintă mai puțin de 5% din toată lumina solară care ajunge pe Pământ. Următorul pas este aplicarea materialelor de ultimă generație și optimizarea arhitecturii pentru a crește absorbția apei și a luminii solare.”
După depășirea acestui obstacol, ar putea fi posibilă scalarea tehnologiei. Celulele fotoelectrochimice folosite pentru producerea hidrogenului sunt foarte mici (aproximativ 1 cm2). Pentru a fi viabile din punct de vedere economic, trebuie să crească de cel puțin două până la trei ordine de mărime (de 100 până la 1000 de ori mai mare).
Potrivit lui Tsampas, deși nu a ajuns încă acolo, el are speranța că acest tip de sistem în viitor poate servi nu numai pentru a ajuta la mutarea mașinilor, ci și la alimentarea caselor.