Duket si magji. Toyota dëshiron të prodhojë karburant (hidrogjen) nga ajri

Anonim

Deklarata zyrtare e Toyota-s nuk mund të fillonte më në mënyrë utopike: "Ndihet si magji: ne vendosim një pajisje specifike në kontakt me ajrin, e ekspozojmë atë në rrezet e diellit dhe ajo fillon të prodhojë karburant falas."

Falas? Ashtu si?

Së pari, karburanti të cilit ata i referohen nuk është benzinë ose naftë, por hidrogjen. Dhe siç e dimë, Toyota është një nga lojtarët kryesorë në këtë fushë, ai i automjeteve me qeliza karburanti, ose qeliza karburanti, të cilat përdorin hidrogjenin për të gjeneruar energjinë elektrike të nevojshme për të vënë automjetin në marshin.

Një nga pengesat kryesore për zgjerimin e kësaj teknologjie qëndron pikërisht në prodhimin e hidrogjenit. Pavarësisht se është elementi më i bollshëm në univers, për fat të keq ai gjithmonë shfaqet "i lidhur" me një element tjetër - një shembull i zakonshëm është molekula e ujit, H2O - e cila kërkon procese të ndërlikuara dhe të kushtueshme për ta ndarë dhe ruajtur atë.

Qelizë fotoelektrokimike Toyota

Dhe siç kujton Toyota, prodhimi i hidrogjenit ende përdor lëndë djegëse fosile, një skenar që marka japoneze synon ta ndryshojë.

Sipas një deklarate nga Toyota Motor Europe (TME) ata arritën një përparim të rëndësishëm teknologjik. Në partneritet me DIFFER (Instituti Hollandez për Kërkime Themelore të Energjisë) zhvilloi një pajisje të aftë për të thithur avujt e ujit të pranishëm në ajër, duke ndarë drejtpërdrejt hidrogjenin dhe oksigjenin duke përdorur vetëm energjinë diellore — kështu ne marrim karburant falas.

Ekzistojnë në thelb dy arsye për këtë zhvillim të përbashkët. Së pari, ne kemi nevojë për lëndë djegëse të reja, të qëndrueshme – si hidrogjeni – që mund të zvogëlojnë varësinë tonë nga lëndët djegëse fosile; së dyti, është e nevojshme të reduktohet emetimi i gazeve serrë.

Divizioni i Kërkimit të Materialeve të Avancuara të TME dhe grupi i Proceseve Katalitike dhe Elektromekanike për Aplikimet e Energjisë i DIFFER, i udhëhequr nga Mihalis Tsampas, punuan së bashku për të arritur një metodë të ndarjes së ujit në elementët e tij përbërës në fazën e tij të gaztë (me avull) dhe jo në fazën më të zakonshme të lëngshme. Arsyet sqarohen nga Mihalis Tsampas:

Puna me gaz në vend të lëngut ka disa përparësi. Lëngjet kanë disa probleme, si p.sh. flluska e paqëllimshme. Për më tepër, duke përdorur ujin në fazën e tij të gaztë dhe jo në fazën e tij të lëngshme, ne nuk kemi nevojë për pajisje të kushtueshme për të pastruar ujin. Dhe së fundi, duke qenë se ne përdorim vetëm ujin e pranishëm në ajrin përreth nesh, teknologjia jonë është e zbatueshme në vende të largëta ku uji nuk është i disponueshëm.

Mihalis Tsampas, Proceset Katalitike dhe Elektromekanike për Aplikimet e Energjisë nga DIFFER

Abonohuni në kanalin tonë në Youtube

Prototipi i parë

TME dhe DIFFER demonstruan se si funksiononte parimi, duke zhvilluar një qelizë të re fotoelektrokimike në gjendje të ngurtë, e aftë për të kapur ujin nga ajri i ambientit, ku, pas ekspozimit në diell, filloi të gjeneronte hidrogjen.

Qelizë fotoelektrokimike Toyota
Prototipi i qelizës fotoelektrokimike.

Ky prototip i parë arriti të arrijë 70% mbresëlënëse e performancës së arritur nga një pajisje ekuivalente e mbushur me ujë - premtuese. Sistemi përfshin membrana elektrolite polimerike, fotoelektroda poroze dhe materiale absorbuese të ujit, të kombinuara në një pajisje specifike me një membranë të integruar.

hapat e mëtejshëm

Projekti premtues, në funksion të rezultateve të arritura tashmë, arriti të ndahen mjete nga Fondi NWO ENW PPS. Hapi tjetër është përmirësimi i pajisjes. Prototipi i parë përdori fotoelektroda të njohura si shumë të qëndrueshme, por ai kishte kufizimet e veta, siç thotë Tsampas: “… materiali i përdorur thithte vetëm dritën UV, e cila përbën më pak se 5% të gjithë dritës së diellit që arrin në Tokë. Hapi tjetër është aplikimi i materialeve më të avancuara dhe optimizimi i arkitekturës për të rritur thithjen e ujit dhe rrezet e diellit.”

Pas tejkalimit të kësaj pengese, mund të jetë e mundur të përshkallëzohet teknologjia. Qelizat fotoelektrokimike të përdorura për të prodhuar hidrogjen janë shumë të vogla (rreth 1 cm2). Për të qenë ekonomikisht të qëndrueshme, ata duhet të rriten të paktën dy deri në tre renditje të madhësisë (100 deri në 1000 herë më të mëdha).

Sipas Tsampas, pavarësisht se nuk ka mbërritur ende atje, ai shpreson se ky lloj sistemi në të ardhmen mund të shërbejë jo vetëm për të ndihmuar lëvizjen e makinave, por edhe për energjinë e shtëpive.

Lexo më shumë