Офіційна заява Toyota не може розпочатися більш утопічним: «Це відчуття як магія: ми контактуємо з повітрям певного пристрою, піддаємо його впливу сонячного світла, і він починає виробляти паливо безкоштовно».
Безкоштовно? Подібно до?
По-перше, паливо, про яке вони посилаються, не бензин чи дизельне паливо, а водень. І, як ми знаємо, Toyota є одним з головних гравців у цій сфері, у транспортних засобах на паливних елементах, або паливних елементах, які використовують водень для вироблення електричної енергії, необхідної для передачі автомобіля.
Однією з головних перешкод на шляху розширення цієї технології є саме виробництво водню. Незважаючи на те, що він є найпоширенішим елементом у Всесвіті, на жаль, він завжди здається «прив’язаним» до іншого елемента — поширеним прикладом є молекула води, H2O, — яка вимагає складних і дорогих процесів для його розділення та зберігання.
І, як нагадує Toyota, виробництво водню все ще використовує викопне паливо, сценарій, який японський бренд має намір змінити.
Згідно з заявою Toyota Motor Europe (TME), вони досягли важливого технологічного прогресу. У партнерстві з DIFFER (Голландський інститут фундаментальних енергетичних досліджень) розробив пристрій, здатний поглинати водяну пару, присутній у повітрі, безпосередньо розділяючи водень і кисень, використовуючи лише сонячну енергію — отже ми отримуємо безкоштовне паливо.
По суті, існує дві причини такого спільного розвитку. По-перше, нам потрібні нові, стійкі види палива, такі як водень, які можуть зменшити нашу залежність від викопного палива; по-друге, необхідно зменшити викиди парникових газів.
Відділ передових досліджень матеріалів TME і група каталітичних та електромеханічних процесів для енергетичних застосувань DIFFER, очолювана Міхалісом Цампасом, працювали разом, щоб створити метод поділу води на складові елементи в її газоподібній (паровій) фазі, а не в більш поширеній рідкій фазі. Причини уточнює Міхаліс Цампас:
Міхаліс Цампас, Каталітичні та електромеханічні процеси для енергетичних застосувань від DIFFERРобота з газом замість рідини має ряд переваг. Рідини мають деякі проблеми, наприклад, ненавмисне утворення пухирів. Крім того, використовуючи воду в газоподібній фазі, а не в рідкій фазі, нам не потрібні дорогі засоби для очищення води. І, нарешті, оскільки ми використовуємо лише воду, яка знаходиться в повітрі навколо нас, наша технологія застосовна у віддалених місцях, де вода недоступна.
Підпишіться на наш канал Youtube
Перший прототип
TME і DIFFER продемонстрували, як працює цей принцип, розробивши новий твердотільний фотоелектрохімічний елемент, здатний захоплювати воду з навколишнього повітря, де після впливу сонця він почав генерувати водень.
Цього першого прототипу вдалося досягти вражаючі 70% продуктивності, досягнутої за допомогою еквівалентного пристрою, наповненого водою — перспективний. Система містить полімерні електролітні мембрани, пористі фотоелектроди та водопоглинаючі матеріали, об'єднані в спеціальний пристрій з інтегрованою мембраною.
наступні кроки
Перспективному проекту, з огляду на вже отримані результати, вдалося виділити кошти з фонду NWO ENW PPS. Наступним кроком є вдосконалення пристрою. Перший прототип використовував фотоелектроди, які, як відомо, дуже стабільні, але він мав свої обмеження, як каже Цампас: «…використаний матеріал поглинав лише ультрафіолетове світло, що становить менше 5% усього сонячного світла, що досягає Землі. Наступним кроком є застосування найсучасніших матеріалів та оптимізація архітектури, щоб збільшити поглинання води та сонячного світла».
Після подолання цієї перешкоди можна буде масштабувати технологію. Фотоелектрохімічні елементи, які використовуються для виробництва водню, дуже малі (близько 1 см2). Щоб бути економічно життєздатними, вони повинні вирости щонайменше на два-три порядки (у 100-1000 разів більше).
За словами Цампаса, незважаючи на те, що він ще не прибув туди, він сподівається, що цей тип системи в майбутньому зможе служити не тільки для переміщення автомобілів, але й для живлення будинків.