اختصاصی شبکه علمی ثریا- محققان یک راکتور خورشیدی در مقیاس آزمایشی ساختهاند که علاوه بر تولید هیدروژن با کارایی بیسابقه نسبت به اندازهاش، گرما و اکسیژن قابل استفاده تولید میکند. یک راکتور سهمیشکل که شبیه یک دیش ماهواره یا سایر زیرساخت های مخابراتی است. این ظرف خاص است، زیرا مانند یک درخت مصنوعی عمل می کند. پس از تمرکز تابش خورشیدی تقریباً 1000 بار، راکتوری در بالای ظرف از نور خورشید برای تبدیل آب به هیدروژن، اکسیژن و گرما با ارزش و تجدیدپذیر استفاده میکند. این اولین نمایش در سطح سیستم از تولید هیدروژن خورشیدی است. برخلاف نمونههای معمولی در مقیاس آزمایشگاهی، این نمونه همه دستگاهها و اجزای کمکی را شامل میشود، بنابراین ایده بهتری از بازده انرژی که میتوانید با در نظر گرفتن سیستم کامل انتظار داشته باشید، به ما میدهد.
سرپرست این تیم میگوید: با توان خروجی بیش از 2 کیلووات، ما سقف 1 کیلووات راکتور آزمایشی خود را شکستیم و در عین حال راندمان بالایی را برای این مقیاس بزرگ حفظ کردیم. نرخ تولید هیدروژن به دست آمده در این کار نشان دهنده گامی واقعاً دلگرم کننده به سمت تحقق تجاری این فناوری است. تولید هیدروژن از آب با استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان فتوسنتز مصنوعی شناخته می شود، اما سیستم LRESE به دلیل توانایی آن در تولید گرما و اکسیژن در مقیاس منحصر به فرد است.
پس از اینکه ظرف پرتوهای خورشید را متمرکز کرد، آب به نقطه کانونی آن پمپ می شود، جایی که یک راکتور فوتوالکتروشیمیایی یکپارچه در آن قرار دارد. در این راکتور، سلولهای فوتوالکتروشیمیایی از انرژی خورشیدی برای الکترولیز کردن یا تقسیم مولکولهای آب به هیدروژن و اکسیژن استفاده میکنند. گرما نیز تولید میشود، اما بهجای اینکه بهعنوان اتلاف سیستم آزاد شود، این گرما از یک مبدل حرارتی عبور میکند تا بتوان آن را برای گرمایش محیط مهار کرد. علاوه بر خروجیهای اولیه هیدروژن و گرما، مولکولهای اکسیژن آزاد شده توسط واکنش فوتوالکترولیز نیز بازیابی و استفاده میشوند. اکسیژن اغلب بهعنوان یک محصول زائد در نظر گرفته میشود، اما در این مورد، میتوان آن را نیز به عنوان مثال برای کاربردهای پزشکی مهار کرد.
انرژی صنعتی و مسکونی
این سیستم برای کاربردهای صنعتی، تجاری و مسکونی مناسب است. استارت آپ EPFL در حال همکاری با یک مرکز تولید فلز در سوئیس است تا یک کارخانه نمایشی در مقیاس چند 100 کیلوواتی بسازد که هیدروژن برای فرآیندهای بازپخت فلزات، اکسیژن برای بیمارستان های اطراف و گرما برای آب گرم کارخانه تولید می کند. نیاز دارد. با نمایش آزمایشی در EPFL، ما با نشان دادن راندمان بیسابقه در چگالی توان خروجی بالا، به نقطه عطف بزرگی دست یافتیم. ما اکنون در حال بزرگنمایی سیستمی در یک مجموعه باغمانند مصنوعی هستیم، جایی که هر یک از این درختان مصنوعی در آن مستقر شدهاند.
این سیستم می تواند برای تامین گرمایش مرکزی و آب گرم مسکونی و تجاری و تامین انرژی سلول های سوختی هیدروژنی مورد استفاده قرار گیرد. هاوسنر با سیستم فتوسنتز مصنوعی خود که به خوبی در راه است، در حال کاوش در مسیرهای فناوری جدید است. به طور خاص، این آزمایشگاه روی یک سیستم انرژی خورشیدی در مقیاس بزرگ کار می کند که دی اکسید کربن را به جای آب تقسیم می کند و مواد مفیدی مانند گاز سنتز برای سوخت مایع یا اتیلن پیش ساز پلاستیک سبز را تولید می کند.