Toyota намерена генерировать водород за счет реакции водяного пара и солнечного света

Toyota работает над новым устройством, которое производит водород под воздействием солнечного света, без каких-либо дополнительных затрат, пишет Elektrokary.com.Научные исследования в рамках проекта проводятся совместно Toyota Motor Europe и Голландским институтом фундаментальных исследований энергии (DIFFER), базирующимся в голландском Эйндховене.

Инициатива LIFT (Launchpad for Innovative Future Technology) получила грант от государственно-частного фонда NWO ENW PPS2. Целью проекта является разработка устройства, которое будет поглощать водяной пар и извлекать из него водород и кислород с использованием солнечной энергии.

Водород является экологическим топливом, которое можно использовать в транспортных средствах, которые можно рассматривать как возобновляемую энергию. Водород в реакции с кислородом в топливных элементах выделяет электричество, и единственным побочным продуктом этого процесса является водяной пар.

Исследования проводятся специалистами Центра разработки передовых материалов в Toyota Motor Europe в сотрудничестве с командой по каталитическим и электрохимическим процессам для применения в энергетике в институте DIFFER, возглавляемом доктором Михалисом Цампасом. Наиболее важным нововведением в проекте является отделение водорода от водяного пара вместо жидкой воды, этот метод широко используется в мире.

«Работа с жидким газом вместо жидкости имеет много преимуществ», — объясняет доктор Михалис Цампас. «Жидкости вызывают некоторые технические проблемы, такие как образование нежелательных пузырьков. Более того, благодаря использованию пара нам не нужны дорогие установки для очистки воды. И благодаря тому, что мы используем влагу в окружающем воздухе, наша технология может также использоваться в отдаленных местах, где нет доступа к воде».

В прошлом году DIFFER и Toyota Motor Europe провели этап технико-экономического обоснования, который доказал, что у этой идеи есть шанс на успех. Исследователи разработали новую фотоэлектрохимическую твердотельную ячейку, которая улавливает влагу из воздуха и производит водород под воздействием солнечного света. Первый прототип достиг 70% эффективности по сравнению с подобным устройством, производящим водород из жидкой воды. Система состоит из сетки из полимерного электролита, пористых фотоэлектродов и влагопоглощающих материалов, объединенных в специально разработанные устройства со встроенной сеткой. Следующим этапом проекта станет улучшение устройства.

«В нашем первом прототипе мы использовали фотоэлектроды, которые очень стабильны. Однако используемый в них материал поглощает только ультрафиолетовое излучение, что составляет менее 5% всей солнечной радиации, достигающей Земли», — говорит д-р Михалис Цампас. «Следующим шагом будут эксперименты с использованием самых современных материалов для оптимизации архитектуры системы с точки зрения количества поглощенного водяного пара и солнечной радиации».

Когда эти проблемы будут решены, команда сосредоточится на масштабировании новой технологии. В настоящее время фотоэлектрохимические ячейки, вырабатывающие водород, очень малы — около одного квадратного сантиметра. Чтобы это решение стало прибыльным, ячейки должны достигать размеров, по крайней мере, в два или три раза больше текущей величины.

«Нам предстоит ещё много работы, но мы надеемся, что в будущем такие системы будут использоваться на частных фермах для питания дома и заправки автомобиля», — добавляет д-р Михалис Цампас.

Toyota начала исследования технологии водородных топливных элементов в 1992 году, а первый опытный образец был представлен в Осаке в 1996 году. Toyota Mirai, первый автомобиль на топливном элементе, дебютировал на рынке в 2014 году.

«Являясь пионером в области водородных технологий и производителем первого серийного седана на топливных элементах, Toyota все ещё ищет новые способы производства водорода без использования ископаемого топлива», — сказала Изотта Черри, глава Advanced Material Research, TME. «Наша приверженность водородным технологиям является частью программы Toyota Environmental Challenge 2050, одной из шести целей которой является устранение выбросов CO2 из всего жизненного цикла Toyota. Производство водорода на основе возобновляемых источников энергии поможет значительно сократить выбросы парниковых газов. Этот вид фундаментальных исследований приближает нас к внедрению водородной экономики. Они стремятся разработать доступные и простые в использовании водородные приложения».

Вопросами решения возобновляемой энергии занимается Голландский институт фундаментальных энергетических исследований — один из девяти исследовательских институтов Нидерландской организации научных исследований, национального исследовательского фонда Нидерландов, подчиняющейся непосредственно Министерству образования, культуры и науки. Институт проводит междисциплинарные исследования материалов, процессов и систем для построения глобальной инфраструктуры возобновляемой энергии.

Читайте новости про электромобили у нас в Telegram

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *