Водород - самый распространенный элемент во Вселенной. Но здесь, на Земле, это довольно редко. Это прискорбно, потому что в нашем теплом мире его статус как топлива без выбросов делает его желанным химическим веществом. Если немецкие исследователи добьются успеха, их проект Synlight поможет сделать возобновляемое водородное топливо реальностью.
Названный «искусственным солнцем», Synlight использует концентрированный свет для термохимического разделения воды (TWS.). Каждый школьник знает, что вы можете производить водород путем электролиза, пропуская электрический ток через воду. Но это требует огромного количества электричества. TWS может быть лучшим способом вывести водород из воды, но он также требует огромного количества энергии, и это то, о чем говорят немецкие исследования.
При сжигании с чистым кислородом - например, внутри топливного элемента - единственным водородным отходом является вода. Парниковые газы и твердые частицы не образуются. Но если мы хотим использовать его для питания наших автомобилей, автобусов, грузовиков и даже самолетов, нам нужно огромное количество этого. И нам нужно производить это экономически эффективно.
«Возобновляемые источники энергии будут основой мировой электроснабжения в будущем». - Карстен Леммер, член правления DLR
Идея состоит в том, чтобы использовать тепло, генерируемое Концентрированной солнечной энергией (CSP), для извлечения водорода из воды, тем самым устраняя потребность в электричестве. Системы CSP используют зеркала или линзы, чтобы сконцентрировать большую площадь солнечного света на небольшой площади. Тепло от этого действия может быть использовано для питания TWS. Проект Synlight в Германии демонстрирует жизнеспособность TWS, имитируя эффект концентрированного солнечного света. Таким образом, исследователи строят то, что называют крупнейшим в мире искусственным солнцем.
Немецкие исследователи из Немецкого аэрокосмического центра (DLR) в Юлихе близ Кельна создали систему Synlight, состоящую из 149 мощных ламп типа, используемого в пленочных проекциях. Когда все эти лампы включены, Synlight производит свет, который примерно в 10 000 раз интенсивнее, чем естественный солнечный свет на Земле. Когда все лампы направлены в одном месте, Synlight генерирует температуру до 3000 градусов по Цельсию. Задача сейчас состоит в разработке материалов и процессов, которые могут работать при такой экстремальной температуре.
Система Synlight сама использует огромное количество электроэнергии для работы. Но это часто имеет место с экспериментальными установками. Проект Synlight будет имитировать эффект интенсивной, непрерывной солнечной энергии, чего нет в Германии. Построив испытательный центр, работающий на электричестве, исследователи смогут надежно проводить эксперименты без задержки или влияния облачной погоды.
«Топливо, топливо и горючие материалы, приобретенные с использованием солнечной энергии, обладают огромным потенциалом для длительного хранения и производства химического сырья, а также сокращения выбросов углекислого газа. Synlight расширит наши исследования в этой области ». - Карстен Леммер, член правления DLR
Как сказал Йоханнес Реммель, министр по защите климата Северного Рейна-Вестфалии, «нам нужно практическим образом расширять существующие технологии для достижения целей в области возобновляемых источников энергии, но переход на энергоносители будет прерываться без инвестиций в инновационные исследования, в передовых технологий и в глобальных проектах маяков, таких как Synlight ».
Это не первый опыт Германского аэрокосмического центра в области концентрированной солнечной энергетики. Они участвуют в ряде проектов по продвижению концентрированной солнечной энергии и термоделения. DLR является партнером пилота Hydrosol II в Испании. Это реактор для производства солнечного термохимического водорода, который работает с 2008 года. Они также участвуют в первом коммерческом заводе солнечных башен, 11-мегаваттной системе в Испании, называемой солнечной электростанцией PS10.
