Een team onder leiding van Cornell University heeft een revolutionair zonne -apparaat ontwikkeld dat, met behulp van zeewater, produceert groene waterstof Zero -emissies en, als door -Product, genereert drinkwater. Deze lage cost -technologie kan de prijs van waterstof binnen de komende 15 jaar drastisch verlagen.
Het resultaat van de samenwerking tussen Cornell, MIT, Johns Hopkins en Michigan State University, het nieuwe HSD-WE-apparaat (Hybride zonne-distillatie-water elektrolyse) vertegenwoordigt een keerpunt op het gebied van duurzaamheid. Meet slechts 10 × 10 centimeter, maar kunnen produceren 200 milliliter waterstof per uurhet bereiken van een Energie -efficiëntie van 12,6% exclusief gebruiken Natuurlijk zonlicht en zeewater.
Op de lange termijn kan deze technologie volgens de schattingen van onderzoekers de kosten van groene waterstof verlagen 1 dollar per kilogrameen cruciale stap om tegen 2050 nul netto -emissies te bereiken.
“Energie en water zijn fundamentele middelen voor ons dagelijks leven, maar normaal vereist de ene de consumptie van de ander”, legt hij uit Lenan Zhangprofessor aan Cornell Engineering and Project Manager. “Tegenwoordig lijdt tweederde van de wereldbevolking aan schaarste van water. En zelfs groene waterstof is duur, juist omdat het gedeïoniseerd, puur en duur water vereist.”
Zhang, die eerder werkte aan het ontwikkelen van MIT -methoden om het zeewater af te leiden door Sun Energy, breidde het concept uit, inclusief waterstofproductie. “We vroegen ons af: wat zijn de meest voorkomende en vrije middelen op aarde? De zon en de zee”, zegt hij.
Een geïntegreerd systeem dat elk onderdeel van zonne -energie gebruikt
Het apparaat gemaakt door het Zhang -team lost een van de belangrijkste beperkingen van fotovoltaïsche panelen op: de Slechte efficiëntie. Slechts 30% van het zonlicht wordt omgezet in elektriciteit, terwijl de rest zich verspreidt warmte. Dit systeem daarentegen vangt ook de restwarmtehet gebruiken voor Warmte en verdampen zeewater.
De sleutel is een capillair lick -mechanisme: Val het water in een zeer dunne film, direct in contact met het zonnepaneel geplaatst. Op deze manier is het voldoende om alleen de film te verwarmen en geen grote hoeveelheden water, waardoor deEvatie van verdamping van meer dan 90%.
Eenmaal verdampt, laat het water het zout achter en condenseren als Deskerende stoomklaar om te worden gebruikt in een elektrolysator Dat splitste het in zuurstof en waterstof.
Productie van waterstof en drinkwater in een enkel compact apparaat
De kracht van deze technologie ligt in de zijne multifunctionele integratie. Het ontwerp combineert destillatie, elektrolyse, fotovoltaïsche en meerdere energietransfers (zonnig, elektrisch, thermisch en chemisch). Het resultaat? A voldoende productie van zuiver water om waterstof te genererenmet een overschot aan drinkwater.
“Voor het eerst zijn we erin geslaagd om voldoende water te genereren om de productie van waterstof te ondersteunen, en bovendien is er overtollig water dat u kunt drinken. Twee doelen, slechts één apparaat”, zegt Zhang.
Momenteel zijn de kosten van de productie van groene waterstof in de buurt 10 dollar per kilogrammaar met behulp van onbeperkte bronnen zoals zon en zee, kan dit cijfer binnen een paar jaar drastisch dalen.
Zhang stelt zich ook een toekomst voor waarin het systeem komt geïntegreerd in zonneparken: Het zeewater zou de panelen afkoelen die de efficiëntie verbeteren en de duur ervan verlengen.
