Parang magic. Nais ng Toyota na gumawa ng gasolina (hydrogen) mula sa hangin

Anonim

Ang opisyal na pahayag ng Toyota ay hindi maaaring magsimula nang mas utopically: "Ito ay nararamdaman tulad ng magic: naglalagay kami ng isang partikular na aparato sa pakikipag-ugnay sa hangin, inilalantad ito sa sikat ng araw, at nagsisimula itong gumawa ng gasolina nang libre."

Libre? Gaya ng?

Una, ang fuel na tinutukoy nila ay hindi gasolina o diesel, kundi hydrogen. At tulad ng alam natin, ang Toyota ay isa sa mga pangunahing manlalaro sa lugar na ito, ang mga fuel cell na sasakyan, o fuel cell, na gumagamit ng hydrogen upang makabuo ng elektrikal na enerhiya na kailangan upang ilagay ang sasakyan sa gear.

Ang isa sa mga pangunahing hadlang sa pagpapalawak ng teknolohiyang ito ay tiyak na namamalagi sa paggawa ng hydrogen. Sa kabila ng pagiging pinaka-masaganang elemento sa uniberso, sa kasamaang-palad, ito ay palaging lumilitaw na "nakalakip" sa isa pang elemento - isang karaniwang halimbawa ay ang molekula ng tubig, H2O - na nangangailangan ng kumplikado at magastos na mga proseso upang paghiwalayin at iimbak ito.

Toyota photoelectrochemical cell

At gaya ng naaalala ng Toyota, ang produksyon ng hydrogen ay gumagamit pa rin ng fossil fuels, isang senaryo na nilayon ng Japanese brand na baguhin.

Ayon sa isang pahayag mula sa Toyota Motor Europe (TME) nakamit nila ang isang mahalagang technological advance. Sa pakikipagtulungan sa DIFFER (Dutch Institute for Fundamental Energy Research) bumuo ng isang aparato na may kakayahang sumipsip ng singaw ng tubig na nasa hangin, direktang naghihiwalay ng hydrogen at oxygen gamit lamang ang solar energy — kaya nakakakuha tayo ng libreng gasolina.

Mayroong dalawang dahilan para sa magkasanib na pag-unlad na ito. Una, kailangan natin ng mga bago, napapanatiling gasolina — gaya ng hydrogen — na maaaring mabawasan ang ating pag-asa sa fossil fuel; pangalawa, kailangang bawasan ang emission ng greenhouse gases.

Ang dibisyon ng Advanced na Materyal na Pananaliksik ng TME at ang pangkat ng Catalytic at Electromechanical na Proseso ng DIFFER para sa Mga Aplikasyon ng Enerhiya, sa pangunguna ni Mihalis Tsampas, ay nagtulungan upang makamit ang isang paraan ng paghahati ng tubig sa mga elementong bumubuo nito sa gaseous (steam) na bahagi nito at hindi sa mas karaniwang bahagi ng likido. Ang mga dahilan ay nilinaw ni Mihalis Tsampas:

Ang pagtatrabaho sa gas sa halip na likido ay may ilang mga pakinabang. Ang mga likido ay may ilang mga problema, tulad ng hindi sinasadyang blistering. Higit pa rito, sa pamamagitan ng paggamit ng tubig sa gaseous phase nito kaysa sa liquid phase nito, hindi natin kailangan ng mga magastos na pasilidad para linisin ang tubig. At panghuli, dahil gumagamit lang kami ng tubig na nasa hangin sa paligid namin, naaangkop ang aming teknolohiya sa mga malalayong lugar kung saan walang tubig.

Mihalis Tsampas, Catalytic at Electromechanical na Proseso para sa Mga Aplikasyon ng Enerhiya mula sa DIFFER

Mag-subscribe sa aming Youtube channel

Ang unang prototype

Ipinakita ng TME at DIFFER kung paano gumagana ang prinsipyo, pagbuo ng isang bagong solid-state na photoelectrochemical cell na may kakayahang kumuha ng tubig mula sa nakapaligid na hangin, kung saan, pagkatapos ng pagkakalantad sa araw, nagsimula itong bumuo ng hydrogen.

Toyota photoelectrochemical cell
Ang prototype ng photoelectrochemical cell.

Ang unang prototype na ito ay nagawang makamit isang kahanga-hangang 70% ng pagganap na nakamit ng isang katumbas na aparatong puno ng tubig — nangangako. Binubuo ang system ng polymeric electrolyte membranes, porous photoelectrodes at water-absorbent materials, na pinagsama sa isang partikular na device na may pinagsamang lamad.

ang mga susunod na hakbang

Ang pangakong proyekto, dahil sa mga resultang nakuha na, ay nakapaglaan ng mga pondo mula sa NWO ENW PPS Fund. Ang susunod na hakbang ay upang mapabuti ang aparato. Ang unang prototype ay gumamit ng mga photoelectrode na kilala na napakatatag, ngunit ito ay may mga limitasyon, gaya ng sabi ni Tsampas: “…ang materyal na ginamit ay sumisipsip lamang ng UV light, na bumubuo ng mas mababa sa 5% ng lahat ng sikat ng araw na umaabot sa Earth. Ang susunod na hakbang ay ilapat ang mga makabagong materyales at i-optimize ang arkitektura upang mapataas ang pagsipsip ng tubig at sikat ng araw."

Matapos malampasan ang sagabal na ito, posibleng ma-scale ang teknolohiya. Ang mga photoelectrochemical cell na ginamit upang makagawa ng hydrogen ay napakaliit (sa paligid ng 1 cm2). Upang maging masigla sa ekonomiya, kailangan nilang lumaki ng hindi bababa sa dalawa hanggang tatlong mga order ng magnitude (100 hanggang 1000 beses na mas malaki).

Ayon kay Tsampas, sa kabila ng hindi pa nakakarating doon, umaasa siyang ang ganitong uri ng sistema sa hinaharap ay maaaring magsilbi hindi lamang upang makatulong sa paglipat ng mga sasakyan, kundi pati na rin sa mga power home.

Magbasa pa