Ученые создали станцию, которая получает водород при помощи солнечного света

Ученые продемонстрировали, что на большой открытой площадке площадью 100 квадратных метров можно расщеплять воду при помощи фотокатализатора и солнечных лучей для получения водорода.

Ученые впервые продемонстрировали фотокаталитическую систему, производящую водород из воды под действием солнечных лучей, на практике. Установки удалось связать в целую станцию площадью 100 квадратных метров

Крупномасштабное производство «солнечного» водорода путем расщепления воды с использованием фотокатализаторов считается одним из наиболее перспективных методов получения экологически чистого топлива будущего. В 2018 году исследовательская группа продемонстрировала, что фотокаталитический панельный реактор для расщепления воды можно увеличить до площади в 1м² без ущерба для солнечной активности фотокатализатора по расщеплению воды. 

Однако крупномасштабное разделение и сбор солнечного водорода за пределами лабораторных масштабов так и не были реализованы. Необходимо было пересмотреть конструкцию фотокаталитического панельного реактора и разработать систему безопасного разделения газовой смеси из водорода и кислорода. В новом исследовании ученые улучшили свою систему и показали, что на основе нее можно построить целую водородную станцию на площади 100 м².

Технологии по-прежнему необходимы более строгие испытания на безопасность, но при использовании правильно спроектированной системы с взрывоопасным гремучим газом из кислорода и водорода можно безопасно обращаться в течение длительного времени. Таким образом, система для получения большого количества солнечного водорода с низкими затратами за счет усовершенствования фотокатализатора, реагирующего на видимый свет, панели фотокатализатора и модуля разделения газа находится в пределах досягаемости.

Фотокатализатор в этом исследовании использует ультрафиолетовый свет. Для реализации разработки необходимо будет создать высокоэффективный материал, реагирующий на видимый свет, с более высокой эффективностью преобразования солнечной энергии. Группа также работает над снижением стоимости технологии и увеличением площади фотокатализаторных панелей. Нынешний панельный реактор надежен, но необходимо разработать недорогое устройство, которое можно было бы производить массово, сохраняя при этом долговечность и безопасность.

О разработке ученые сообщили в статье журнала Nature.