ดูเหมือนเวทมนตร์ โตโยต้าต้องการผลิตเชื้อเพลิง (ไฮโดรเจน) จากอากาศ

แถลงการณ์อย่างเป็นทางการของ Toyota ไม่สามารถเริ่มต้นอย่างเป็นอุดมคติได้มากกว่านี้: "มันให้ความรู้สึกเหมือนมีเวทมนตร์: เราวางอุปกรณ์เฉพาะไว้สัมผัสกับอากาศ ตากแดด และเริ่มผลิตเชื้อเพลิงฟรี"

ฟรี? เช่น?

อย่างแรก เชื้อเพลิงที่พวกเขาอ้างถึงไม่ใช่น้ำมันเบนซินหรือดีเซล แต่เป็นไฮโดรเจน และอย่างที่เราทราบ โตโยต้าเป็นหนึ่งในผู้เล่นหลักในด้านนี้ ของรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิง หรือเซลล์เชื้อเพลิง ซึ่งใช้ไฮโดรเจนเพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้าที่จำเป็นในการนำรถเข้าเกียร์

อุปสรรคสำคัญประการหนึ่งในการขยายตัวของเทคโนโลยีนี้อยู่ที่การผลิตไฮโดรเจนอย่างแม่นยำ แม้ว่าจะเป็นองค์ประกอบที่มีความอุดมสมบูรณ์มากที่สุดในจักรวาล แต่น่าเสียดายที่องค์ประกอบอื่น ๆ มักจะ "แนบ" ตัวอย่างทั่วไปคือโมเลกุลของน้ำ H2O ซึ่งต้องใช้กระบวนการที่ซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูงในการแยกและจัดเก็บ

และตามที่โตโยต้าเล่าว่า การผลิตไฮโดรเจนยังคงใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งเป็นสถานการณ์ที่แบรนด์ญี่ปุ่นตั้งใจจะเปลี่ยนแปลง

ตามคำแถลงของ Toyota Motor Europe (TME) พวกเขาบรรลุความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่สำคัญ ร่วมกับ DIFFER (สถาบันวิจัยพลังงานขั้นพื้นฐานของเนเธอร์แลนด์) พัฒนาอุปกรณ์ที่สามารถดูดซับไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศ แยกไฮโดรเจนและออกซิเจนโดยตรงโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์เท่านั้น — ดังนั้นเราจึงได้รับน้ำมันฟรี

มีเหตุผลสองประการสำหรับการพัฒนาร่วมกันนี้ ประการแรก เราต้องการเชื้อเพลิงใหม่ที่ยั่งยืน เช่น ไฮโดรเจน ซึ่งสามารถลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ ประการที่สอง จำเป็นต้องลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

แผนกวิจัยวัสดุขั้นสูงของ TME และกลุ่มกระบวนการเร่งปฏิกิริยาและไฟฟ้าสำหรับการประยุกต์ใช้พลังงานของ DIFFER นำโดย Mihalis Tsampas ทำงานร่วมกันเพื่อบรรลุวิธีการแบ่งน้ำออกเป็นองค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบในเฟสก๊าซ (ไอน้ำ) และไม่อยู่ในเฟสของเหลวทั่วไป เหตุผลได้รับการชี้แจงโดย Mihalis Tsampas:

การทำงานกับแก๊สแทนของเหลวมีข้อดีหลายประการ ของเหลวมีปัญหาบางอย่าง เช่น พุพองโดยไม่ได้ตั้งใจ นอกจากนี้ การใช้น้ำในเฟสก๊าซแทนที่จะเป็นเฟสของเหลว เราไม่ต้องการสิ่งอำนวยความสะดวกราคาแพงในการทำให้น้ำบริสุทธิ์ และสุดท้าย เนื่องจากเราใช้เฉพาะน้ำในอากาศรอบตัวเรา เทคโนโลยีของเราจึงใช้ได้กับสถานที่ห่างไกลที่ไม่มีน้ำ

Mihalis Tsampas กระบวนการเร่งปฏิกิริยาและระบบเครื่องกลไฟฟ้าสำหรับการใช้งานด้านพลังงานจาก DIFFER

สมัครสมาชิกช่อง Youtube ของเรา

ต้นแบบแรก

TME และ DIFFER สาธิตวิธีการทำงานของหลักการ โดยพัฒนาเซลล์ photoelectrochemical แบบโซลิดสเตตใหม่ที่สามารถดักจับน้ำจากอากาศแวดล้อม ซึ่งหลังจากสัมผัสกับแสงแดด เซลล์จะเริ่มสร้างไฮโดรเจน

ต้นแบบแรกนี้สามารถบรรลุได้ประสิทธิภาพที่น่าประทับใจ 70% ทำได้โดยอุปกรณ์เติมน้ำที่เทียบเท่า — มีแนวโน้ม ระบบประกอบด้วยเมมเบรนอิเล็กโทรไลต์โพลีเมอร์ โฟโตอิเล็กโทรดที่มีรูพรุน และวัสดุดูดซับน้ำ รวมกันในอุปกรณ์เฉพาะที่มีเมมเบรนในตัว

ขั้นตอนต่อไป

โครงการที่มีแนวโน้มว่าจะได้ผลลัพธ์ที่ได้รับแล้ว จะได้รับการจัดสรรเงินทุนจากกองทุน NWO ENW PPS Fund ขั้นตอนต่อไปคือการปรับปรุงอุปกรณ์ ต้นแบบแรกใช้โฟโตอิเล็กโทรดที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ามีความเสถียรสูง แต่ก็มีข้อจำกัด ดังที่ Tsampas กล่าวว่า “…วัสดุใช้เพียงแสงยูวีที่ดูดซับ ซึ่งคิดเป็นน้อยกว่า 5% ของแสงแดดทั้งหมดที่มายังโลก ขั้นตอนต่อไปคือการใช้วัสดุล้ำสมัยและเพิ่มประสิทธิภาพสถาปัตยกรรมเพื่อเพิ่มการดูดซึมน้ำและแสงแดด”

หลังจากเอาชนะอุปสรรคนี้ไปแล้ว ก็อาจสามารถปรับขนาดเทคโนโลยีได้ เซลล์โฟโตอิเล็กโทรเคมีที่ใช้ในการผลิตไฮโดรเจนมีขนาดเล็กมาก (ประมาณ 1 ซม. 2) เพื่อให้มีศักยภาพทางเศรษฐกิจ พวกเขาต้องเติบโตอย่างน้อยสองถึงสามลำดับความสำคัญ (ใหญ่กว่า 100 ถึง 1,000 เท่า)

อ้างอิงจากส Tsampas แม้จะยังมาไม่ถึงที่นั่น แต่เขาหวังว่าระบบประเภทนี้ในอนาคตจะไม่เพียงแต่ทำหน้าที่ช่วยเคลื่อนย้ายรถยนต์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงโรงไฟฟ้าอีกด้วย