Водород из солнечной энергии возможен

Практически всегда, когда говорят от альтернативных и возобновляемых источниках энергии, имеют ввиду энергию Солнца. Солнечную энергию очень просто конвертировать в тепло, а также в электрическую энергию. И именно в этом основная трудность использования энергии Солнца, например, в таких сферах, как транспорт.

Несмотря на то, что Солнечная энергия первична, а такие виды энергии, как биомасса и ветер вторичны, для решения многих задач сегодня люди вынуждены обращаться именно к вторичным источникам, к той же биомассе. Совсем недавно, в последнем номере журнала под названием Science, было опубликовано описание совершенно новой системы, занимающейся генерацией экологически чистой энергии. Авторы статьи совершенно уверены в том, что им удалось создать эффективное устройство, способное использовать энергию Солнца. Извлекаемую энергию это устройство использует для разделения чистой воды на кислород и водород. Более того, устройство может разделить на две составляющие углекислый газ. Аппарат преобразует его в кислород и угарный газ. Самое главное преимущество описанной системы заключается в том, что она абсолютно не нуждается в каких-либо внешних катализаторах для проведения реакций. Катализатор этой системы — церий. Этот элемент способен сохранять свою стабильность на протяжении сотен преобразовательных циклов. Структура прибора достаточно проста. Основная часть функционала системы напрямую связана с фокусирующими линзами. Эти линзы направляют свет для проведения реакций сквозь прозрачные кварцевые окна внутрь специальной камеры. В камере происходит захват содержащихся в солнечном свете фотонов. По данным авторов исследования, эффективность захвата солнечной энергии может достигать 0,94. То есть, показатель приближается к идеальному черному теплу. После захвата фотонов происходит их превращение в тепло.

При проведении реакции, внутри камеры температура может расти со скоростью до 140 градусов в минуту. Температура стремительно нарастает до 1250 градусов. Примерно на уровне 1400-1600 градусов наблюдается стабилизация температуры. Под действием этих температур начинаются изменения в катализаторе — пористом цилиндре диоксида церия. В ходе реакции церий теряет один атом кислорода. Инертный газ постепенно наполняет пористый цилиндр. По данным авторов исследования, почти полчаса после разогрева устройства наблюдается постоянный поток кислорода. После отключения устройства в его камере температура медленно падает, вплоть до 900 градусов. Потерявший кислород реагент поступает в камеру, и если применить водяной пар, церий будет отнимать атом кислорода и высвободится чистый водород. Для полного высвобождения водорода требуется 10 минут. По мнению ученых, качество водорода, получаемого таким способом, начинает снижаться только после первых ста циклов работы. После сотни циклов начинает снижаться стабильность церия. Для расчета эффективности устройства используется сложная формула. Но разработчики уверены в том, что их устройство как минимум вдвое эффективнее тех промышленных систем, которые созданы на базе фотокаталитических процессов. Недостаток новой системы в том, что все исходные материалы должны быть максимально чистыми, стабильными и инертными. Учитывая современную экологию, чистая вода — большая проблема, это дорогое сырье. В то же время, ученые утверждают, что система полностью готова к промышленному внедрению и применению в быту.



Опубликовал admin
2 Дек, Пятница 2011г.



Программирование для чайников.