Розроблено новий високоефективний спосіб розщеплення води за допомогою сонячного світла
Група вчених з Колорадського університету в Боулдері (University of Colorado Boulder, CU-Boulder) розробила радикально нову технологію, яка з допомогою енергії сонячних променів дозволяє ефективно розщеплювати воду на складові частини, на кисень і водень. Практична реалізація та впровадження даної технології дозволять розпочати широке використання водню як екологічно чистого, "зеленого" палива, принаймні, в регіонах, де спостерігається надлишок сонячної енергії.
Система, розроблена вченими з CU-Boulder, вельми нагадує, що вже стали звичайними теплові сонячні електростанції. Сонячне світло, відбите безліччю параболічних дзеркал, фокусується на вершині вежі, висотою в кілька десятків метрів. Енергія сонячного світла викликає підвищення температури в активній зоні до 1350 градусів за шкалою Цельсія, яка нагріває хімічний реактор, що містить каталізатор на основі складного метало-оксидного з'єднання.
Цей склад, нагріваючись, вивільняє атоми кисню, що призводить до появи в чистому вигляді деяких хімічно активних металів. При введенні всередину реактора парів води, розігрітих також до високої температури, метали знову окислюються, забираючи на себе атоми кисню і вивільняючи атоми водню, які потім, охолоджуючись, формують молекули газоподібного водню.
Самим корінним відмінністю між технологією, розробленою вченими з CU-Boulder, від інших подібних технологій розщеплення води, є те, що дві хімічні реакції, реакція відновлення і реакція окислення, що виробляються всередині реактора при одній і тій же температурі. Інші технології вимагають того, щоб реакція відновлення каталізатора проводилася при більш високій температурі, а реакція окислення, в результаті якої виділяється водень, була зроблена при більш низькій температурі.
Домогтися цього ученим вдалося за рахунок використання каталізатора з особливим хімічним складом, що складається з заліза, кобальту, алюмінію і кисню. А безперервність циклу отримання водню виходить за рахунок використання двох реакторів. В той час, як в одному з реакторів проводиться реакція відновлення каталізатора, у другому реакторі йде реакція окислення, в результаті якої виробляється водень.
В даний час вчені розробляють проект досвідченого генератора водню. Реактори водневої установки будуть мати діаметр близько 30 сантиметрів і завдовжки кілька метрів, їх внутрішня порожнина заповнена металлооксидным каталізатором. Для того, щоб забезпечити достатній рівень надходження сонячної енергії вежа, в якій будуть встановлені декілька реакторів, повинна бути оточена полем дзеркало, загальною площею в кілька акрів.
На жаль, практичне впровадження таких технологій ще не доцільно в даний час у зв'язку з причинами економічного характеру. Однією з цих причин є відносно низька вартість природного газу та рідкого викопного палива. Але, без сумніву, коли-небудь настане той момент, коли за використання викопних видів палива і викиди вуглекислого газу в атмосферу почнуть накладати великі штрафи, що змусить людей звернути свою увагу на водень і на технології його отримання.