Инженеры EPFL построили и испытали солнечный реактор, который может генерировать газообразный водород из солнечного света и воды. Система не только высокоэффективна при производстве водорода, но и улавливает «отходы» кислорода и тепла, чтобы использовать их.

Водород должен стать ключевым игроком в возобновляемой энергии, и один из наиболее эффективных способов его производства — расщепление воды на составляющие ее молекулы. Когда это делается с использованием солнечной энергии, этот процесс называется искусственным фотосинтезом, и это процесс, к которому подключается этот новый реактор.

Реактор EPFL выглядит как спутниковая тарелка и работает по тому же принципу - большая площадь изогнутой поверхности собирает как можно больше света и концентрирует его на маленьком устройстве, подвешенном посередине. В этом случае тарелка собирает солнечное тепло и примерно 800 раз фокусирует его на фотоэлектрохимическом реакторе. В этот реактор закачивается вода, где солнечная энергия используется для расщепления ее молекул на водород и кислород.

Реактор также улавливает два побочных продукта процесса, которые обычно выделяются – кислород и тепло. Кислород может быть полезен для больниц или промышленного использования, а тепло проходит через теплообменник и может использоваться для нагрева воды или внутренних помещений здания.

Реактор тестировали в кампусе EPFL, в августе 2020 года, феврале и марте 2021 года, чтобы понять, как он работает в различных погодных условиях. Было обнаружено, что его эффективность преобразования солнечной энергии в водород составляет в среднем более 20%, производя около 500 г водорода в день. 

«С выходной мощностью более 2 киловатт мы преодолели потолок в 1 киловатт для нашего пилотного реактора, сохранив при этом рекордно высокую эффективность для такого большого масштаба», — сказала София Хауссенер, автор исследования. «Скорость производства водорода, достигнутая в этой работе, представляет собой действительно обнадеживающий шаг к коммерческой реализации этой технологии».