Изгледа као магија. Тоиота жели да производи гориво (водоник) из ваздуха

Anonim

Тојотина званична изјава није могла да почне утопије: „Осећај се као магија: стављамо одређени уређај у контакт са ваздухом, излажемо га сунчевој светлости и он почиње да производи гориво бесплатно.“

Бесплатно? Као?

Прво, гориво на које се односе није бензин или дизел, већ водоник. А као што знамо, Тојота је један од главних играча у овој области, у области возила на горивне ћелије, или горивих ћелија, које користе водоник за генерисање електричне енергије потребне за покретање возила.

Једна од главних препрека ширењу ове технологије лежи управо у производњи водоника. Упркос томе што је најзаступљенији елемент у универзуму, нажалост увек се чини да је „везан“ за други елемент — уобичајен пример је молекул воде, Х2О — који захтева компликоване и скупе процесе да би се одвојио и ускладиштио.

Тоиотина фотоелектрохемијска ћелија

И како Тојота подсећа, производња водоника и даље користи фосилна горива, сценарио који јапански бренд намерава да промени.

Према саопштењу Тоиота Мотор Еуропе (ТМЕ) постигли су значајан технолошки напредак. У партнерству са ДИФФЕР (Холандски институт за фундаментална енергетска истраживања) развио уређај способан да апсорбује водену пару присутну у ваздуху, директно одвајајући водоник и кисеоник користећи само сунчеву енергију — дакле добијамо бесплатно гориво.

У суштини постоје два разлога за овај заједнички развој. Прво, потребна су нам нова, одржива горива — као што је водоник — која могу смањити нашу зависност од фосилних горива; друго, потребно је смањити емисију гасова стаклене баште.

ТМЕ-ов одсек за истраживање напредних материјала и ДИФФЕР-ова група за каталитичке и електромеханичке процесе за енергетске примене, предвођени Михалисом Тсампасом, радили су заједно на постизању методе поделе воде на њене саставне елементе у њеној гасовитој (парној) фази, а не у уобичајеној течној фази. Разлоге појашњава Михалис Тсампас:

Рад са гасом уместо течности има неколико предности. Течности имају неке проблеме, као што је ненамерно стварање пликова. Штавише, коришћењем воде у гасовитој, а не у течној фази, нису нам потребна скупа постројења за пречишћавање воде. И на крају, пошто користимо само воду присутну у ваздуху око нас, наша технологија је применљива на удаљеним локацијама где вода није доступна.

Михалис Тсампас, Каталитички и електромеханички процеси за енергетске примене из ДИФФЕР-а

Претплатите се на наш Иоутубе канал

Први прототип

ТМЕ и ДИФФЕР су показали како принцип функционише, развијајући нову фотоелектрохемијску ћелију у чврстом стању способну да ухвати воду из амбијенталног ваздуха, где је, након излагања сунцу, почела да производи водоник.

Тоиотина фотоелектрохемијска ћелија
Прототип фотоелектрохемијске ћелије.

Овај први прототип је успео да постигне импресивних 70% перформанси које постиже еквивалентни уређај напуњен водом — обећавајуће. Систем се састоји од полимерних електролитних мембрана, порозних фотоелектрода и материјала који упијају воду, комбинованих у посебном уређају са интегрисаном мембраном.

следеће кораке

Обећавајући пројекат, с обзиром на већ добијене резултате, успео је да добије средства из НВО ЕНВ ППС фонда. Следећи корак је побољшање уређаја. Први прототип је користио фотоелектроде за које се зна да су веома стабилне, али је имао своја ограничења, како Тсампас каже: „...коришћени материјал је апсорбовао само УВ светло, што чини мање од 5% све сунчеве светлости која доспева до Земље. Следећи корак је примена најсавременијих материјала и оптимизација архитектуре за повећање апсорпције воде и сунчеве светлости."

Након превазилажења ове препреке, можда ће бити могуће проширити технологију. Фотоелектрохемијске ћелије које се користе за производњу водоника су веома мале (око 1 цм2). Да би били економски одрживи, морају да расту најмање два до три реда величине (100 до 1000 пута већи).

Према Тсампасу, упркос томе што још није стигао тамо, он се нада да ће ова врста система у будућности моћи да послужи не само да помогне у померању аутомобила, већ и да напаја домове.

Опширније