Науковці з університету Колорадо в Боулдері розробили новий метод отримання екологічного палива — водню — із використанням сонячної енергії та води. Розробники стверджують, що їхній винахід дозволяє отримувати енергію дешево, а головне — сам процес є екологічним.
Візуалізація башти, в якій проходитиме реакція розщеплення води.
Ідея науковців полягає в тому, щоб розщепити воду на кисень та водень за допомогою сонячної енергії. Для реакції потрібні будуть оксиди металів (заліза, кобальту та алюмінію) та високі температури — деякі компоненти потрібно буде розігріти до 1350 градусів за Цельсієм.
Вода буде міститися в спеціальних ємностях, закріплених на вершинах башт на висоті кількох десятків метрів. Направлена на башту велика кількість дзеркал допомагатиме збирати енергію в одній точці і нагрівати окремі речовини до потрібної температури.
Коли оксиди металів нагріваються, атоми оксигену з них вивільняються, а новоутворена сполука притягує до себе вільні атоми оксигену. При взаємодії з водяною парою, яка піднімається при нагріванні, атоми оксигену притягуються до оксидів металів, і звільняється гідроген у формі газу водню, повідомляється на сайті університету Колорадо.
«Ми розробили щось таке, що дуже відрізняється від інших методів. Відверто кажучи, ніхто раніше не думав, що це можливо, — говорить професор Алан Веймер, голова групи дослідників. — Коли ми побачили, що можемо використовувати цей простий та більш ефективний метод [отримання палива], потрібно було змінити своє мислення».
Бенуа Потьє, виконавчий директор Air Liquide, відкриває водневу заправну станцію поблизу Парижа, Франція. Фото: ERIC PIERMONT/AFP/Getty Image
Зручність розробленого методу отримання водню в тому, що вся реакція може проводитись за однієї температури, тобто речовини не вимагають охолодження, як це має бути за прийнятими нині способами виділення водню в лабораторії.
«В той час як ми легко можемо забезпечити температуру більшу, ніж 1350 градусів за Цельсієм, ми хочемо нагрівати реагенти до найнижчої можливої для цих хімічних реакцій температури. Сильне нагрівання може викликати швидке теплове розширення і стиснення, що може призвести до пошкодження як хімічних матеріалів, так і реактора», — говорить співавтор розробки Крістофер Мюніх.
Для того, щоб акумулювати на башті необхідну температуру, дзеркала навколо неї будуть розставлені на площі в кілька тисяч квадратних метрів.
Втім, про комерційний запуск проекту екологічного отримання водню з води поки не йдеться — автор дослідження говорить, що причиною тому є невисока ціна на природний газ.
«При такій низькій ціні на природний газ немає стимулів для того, щоб використовувати екологічну енергію. Мали б бути введені значні грошові штрафи за викид вуглецю в атмосферу, або треба підвищити ціну на викопні види палива», — говорить Алан Веймер.
Зауважимо, що поняття «воднева енергетика» з’явилась у 1970 році, і ряд учених називають її перспективною галуззю завдяки її екологічності. Розроблені й водневі двигуни. Деякі автомобілі та автобуси працюють на водні, і в Європі та США навіть існують водневі заправні станції.
Олена
Светлана