Innowacyjna technologia produkcji paliwa wodorowego z wykorzystaniem energii słonecznej

Innowacyjna technologia produkcji paliwa wodorowego z wykorzystaniem energii słonecznej

Innowacyjna technologia produkcji paliwa wodorowego wykorzystująca energię słoneczną została pomyślnie przetestowana na dużą skalę w Weizmann Institute of Science w Izraelu. Nowa technologia dodatkowo ułatwi magazynowanie i transport wodoru. Rezultaty eksperymentu zostaną opublikowane w sierpniu podczas Światowego Kongresu Energii Słonecznej, który odbędzie się z ramienia International Solar Energy Society (ISES) w Orlando.

Projekt ten jest rezultatem współpracy pomiędzy naukowcami z Weizmann Institute of Science, Swiss Federal Institute of Technology, Paul Scherrer Institute w Szwajcarii, Institut de Science et de Genie des Materiaux et Procedes - Centre National de la Recherche Scientifique we Francji, oraz ScanArc Plasma Technologies AB ze Szwecji. Projekt jest wspierany dodatkowo przez Unię Europejską.

Wodór – najobficiej występujący pierwiastek na świecie jest obiecującym “kandydatem” na paliwo przyszłości nie zanieczyszczające środowiska. Obecnie wodór w przeważającej większości jest produkowany w kosztownych procesach, które wymagają spalania paliwa kopalnego i zanieczyszczają środowisko naturalne. Co więcej, magazynowanie i transport wodoru są nadzwyczaj trudne i kosztowne.

Nowa „słoneczna” technologia rozwiązuje te problemy poprzez stworzenie materiału który jest pośrednią formą źródła energii – może nim być ruda metalu - tlenek cynku. Z pomocą skoncentrowanego promieniowania słonecznego ruda jest ogrzewana w specjalnym reaktorze do temperatury około 1200°C w obecności węgla drzewnego. Proces ten powoduje rozkład rudy na tlen i gazowy cynk, który potem przekształca się w proszek. Tak otrzymany proszek cynkowy reaguje z wodą, wydzielając wodór, który może być wykorzystany jako paliwo, oraz tlenek cynku, który można poddać recyklingowi, zamieniając go z powrotem w czysty cynk. W ostatnich eksperymentach, 300-kilowatowa instalacja wyprodukowała 45 kilogramów proszku cynkowego z tlenku cynku w ciągu jednej godziny, co przewyższyło zamierzone oczekiwania.

Proces ten nie zanieczyszcza środowiska, a otrzymany w nim cynk może być łatwo magazynowany i transportowany, a także może w każdej chwili posłużyć do otrzymania wodoru. Dodatkowo, cynk może być użyty bezpośrednio, np. w bateriach cynkowo – powietrznych, które służą jako wydajne konwertery energii chemicznej na elektryczną. Nowo opracowana metoda oferuje możliwość magazynowania energii słonecznej w formie substancji chemicznej i wydzielania jej kiedy jest taka potrzeba.

„Po wielu latach żmudnych badań, miło nam zobaczyć nowe naukowe reguły które powstały w instytucie, a potwierdzone zostały poprzez ich technologiczne wdrożenie” – powiedział prof. Jacob Karni, przewodniczący Center for Energy Research w Weizmann Institute. Z kolei kierownik projektu, Michael Epstein stwierdział, iż sukces ostatnich eksperymentów przybliża zastosowanie nowej technologii w przemyśle.

Pomysł rozkładu rud metali przy pomocy światła słonecznego był opracowywany przez kilka lat w Weizmann Institute's Canadian Institute for the Energies and Applied Research – jednym z najbardziej wyszukanych ośrodków rozwoju technologii energii słonecznej na świecie, posiadającym unikatowe urządzenia.

Początkowo proces był testowany w skali kilku kilowatów, później zwiększono go do 300 kilowatów, przy współpracy badaczy z Europy.

Obecnie naukowcy z Instytutu poszukują rud metali innych niż tlenek cynku, które mogłyby być wykorzystane do nowoczesnej produkcji wodoru.