Tuyên bố chính thức của Toyota không thể bắt đầu một cách hoàn hảo hơn: "Nó giống như một phép thuật: chúng tôi đưa một thiết bị cụ thể tiếp xúc với không khí, cho nó tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và nó bắt đầu sản xuất nhiên liệu miễn phí."
Miễn phí? Thích?
Đầu tiên, nhiên liệu mà họ đề cập đến không phải là xăng hay dầu diesel, mà là hydro. Và như chúng ta đã biết, Toyota là một trong những người chơi chính trong lĩnh vực này, sản xuất xe chạy bằng pin nhiên liệu, hay pin nhiên liệu, sử dụng hydro để tạo ra năng lượng điện cần thiết để đưa xe vào số.
Một trong những trở ngại lớn đối với việc mở rộng công nghệ này chính là ở việc sản xuất hydro. Mặc dù là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ, nhưng thật không may, nó luôn xuất hiện “gắn liền” với một nguyên tố khác - ví dụ phổ biến là phân tử nước, H2O - đòi hỏi quá trình phức tạp và tốn kém để tách và lưu trữ nó.
Và như Toyota nhớ lại, sản xuất hydro vẫn sử dụng nhiên liệu hóa thạch, một viễn cảnh mà thương hiệu Nhật Bản dự định sẽ thay đổi.
Theo một tuyên bố từ Toyota Motor Europe (TME), họ đã đạt được một bước tiến quan trọng về công nghệ. Hợp tác với DIFFER (Viện Nghiên cứu Năng lượng Cơ bản của Hà Lan) đã phát triển một thiết bị có khả năng hấp thụ hơi nước có trong không khí, tách trực tiếp hydro và oxy chỉ sử dụng năng lượng mặt trời - do đó chúng tôi nhận được nhiên liệu miễn phí.
Về cơ bản, có hai lý do cho sự phát triển chung này. Đầu tiên, chúng ta cần những nhiên liệu mới, bền vững - chẳng hạn như hydro - có thể giảm bớt sự phụ thuộc của chúng ta vào nhiên liệu hóa thạch; thứ hai, cần giảm phát thải khí nhà kính.
Bộ phận Nghiên cứu Vật liệu nâng cao của TME và nhóm Quy trình xúc tác và điện cơ cho ứng dụng năng lượng của DIFFER, do Mihalis Tsampas đứng đầu, đã làm việc cùng nhau để đạt được phương pháp phân chia nước thành các phần tử cấu thành của nó ở pha khí (hơi nước) chứ không phải trong pha lỏng thông thường hơn. Những lý do được làm rõ bởi Mihalis Tsampas:
Mihalis Tsampas, Quy trình xúc tác và điện cơ cho các ứng dụng năng lượng từ KHÁC NHAULàm việc với chất khí thay vì chất lỏng có một số ưu điểm. Chất lỏng có một số vấn đề, chẳng hạn như phồng rộp ngoài ý muốn. Hơn nữa, bằng cách sử dụng nước ở pha khí thay vì pha lỏng, chúng ta không cần các phương tiện đắt tiền để lọc nước. Và cuối cùng, vì chúng tôi chỉ sử dụng nước có trong không khí xung quanh chúng tôi, nên công nghệ của chúng tôi có thể áp dụng ở những nơi xa xôi, nơi không có nước.
Đăng ký kênh Youtube của chúng tôi
Nguyên mẫu đầu tiên
TME và DIFFER đã chứng minh nguyên lý hoạt động như thế nào, phát triển một tế bào quang điện ở trạng thái rắn mới có khả năng thu nhận nước từ không khí xung quanh, nơi sau khi tiếp xúc với mặt trời, nó bắt đầu tạo ra hydro.
Nguyên mẫu đầu tiên này đã đạt được 70% hiệu suất ấn tượng đạt được nhờ một thiết bị chứa đầy nước tương đương - đầy hứa hẹn. Hệ thống bao gồm màng điện phân cao phân tử, quang điện cực xốp và vật liệu hấp thụ nước, được kết hợp trong một thiết bị cụ thể có màng tích hợp.
các bước tiếp theo
Dự án đầy hứa hẹn, dựa trên những kết quả đã đạt được, được quản lý để được phân bổ vốn từ Quỹ NWO ENW PPS. Bước tiếp theo là cải tiến thiết bị. Nguyên mẫu đầu tiên sử dụng quang điện cực được biết là rất ổn định, nhưng nó có những hạn chế, như Tsampas nói: “… vật liệu chỉ sử dụng ánh sáng UV hấp thụ, chiếm ít hơn 5% ánh sáng mặt trời chiếu tới Trái đất. Bước tiếp theo là áp dụng các vật liệu hiện đại và tối ưu hóa kiến trúc để tăng khả năng hấp thụ nước và ánh sáng mặt trời ”.
Sau khi vượt qua rào cản này, có thể mở rộng quy mô công nghệ. Các tế bào quang điện hóa được sử dụng để sản xuất hydro rất nhỏ (khoảng 1 cm2). Để có hiệu quả kinh tế, họ phải phát triển ít nhất từ hai đến ba cấp độ lớn (lớn hơn 100 đến 1000 lần).
Theo Tsampas, mặc dù chưa đến đó nhưng anh hy vọng rằng loại hệ thống này trong tương lai có thể không chỉ giúp di chuyển ô tô mà còn cung cấp năng lượng cho các ngôi nhà.