Ученые создали станцию, которая получает водород при помощи солнечного света

Nishiyama, H., Yamada, T., Nakabayashi, M. et al.

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 1 м² 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.