Солнечные лучи можно использовать не только для питания фотоэлектрических панелей, но и с целью эффективного получения водорода, который и будет служить конечным источником энергии.

Автор новой технологии — инженер из Университета Дьюка (США) Нико Хотц. Базовым элементом системы является монтируемая на крыше установка, внешне напоминающая типовую солнечную батарею. Только вот у неё совершенно другая конструкция, поскольку её предназначение не в конвертации энергии Солнца, а в том, чтобы обеспечить протекание каталитической реакции.

Поверхность панели состоит из помещённых в вакуум медных трубок, покрытых тонким слоем алюминия и оксида алюминия и частично заполненных наночастицами вещества-катализатора. Через трубки пропускается смесь воды и метанола (это может быть биометанол, полученный при переработке биомассы).

Рис. 1. Принцип действия системы (изображение Duke University).

Такая установка поглощает до 95% солнечного тепла. Высокая эффективность чрезвычайно важна, поскольку рабочую жидкость в трубках необходимо нагреть до 200 ˚С. Когда она начинает испаряться, добавляются частички катализатора, что приводит к образованию водорода. Газ может либо сразу поступать в топливный элемент для генерации электричества, либо храниться в контейнере для дальнейшего использования (например, в ночное время).

Г-н Хотц сравнил свою систему с методикой получения водорода путём электролиза (где применяется электричество, произведённое с помощью фотоэлектрических батарей), а также бытовыми солнечными электростанциями.

Три перечисленных способа демонстрируют эффективность 5–15% в июле и 2,5–5% феврале, тогда как гибридный вариант г-на Хотца показал расчётную эффективность 28,5% летом и 18,5% зимой.

Теперь изобретатель намерен построить действующую установку, чтобы проверить свои вычисления на практике. Она будет стоить примерно $7 900.

Результаты работы представлены на конференции ASME Energy Sustainability Fuel Cell 2011.