Министерство энергетики США нашло самую перспективную технологию получения водородного топлива с помощью солнечного света.

Эксперты пришли к выводу, что изобретение группы ученых под руководством профессора Алана Веймера (Alan Weimer) из Университета Колорадо является единственным методом получения водорода среди восьми конкурирующих технологий, который обеспечит приемлемую стоимость водородного топлива при минимальном ущербе для окружающей среды.

В процессе, который в настоящее время разрабатывается исследовательской группой Алана Веймера, используется множество зеркал, концентрирующих солнечные лучи, что позволяет получить температуру до 1449°C. Процесс состоит из двух этапов, каждый с участием реакций на тонкой металлической ферритовой пленке в приемнике солнечных лучей, где вода расщепляется на водород и кислород.

В настоящее время самый дешевый способ получения водорода – это паровая конверсия метана из природного газа. Главный недостаток этого процесса – огромные выбросы парникового углекислого газа.

Рис. 1. Солнце может обеспечить «дармовой»
энергией, необходимой для расщепления воды и
получения водородного топлива.

Методика Веймера не ведет к выбросам парниковых газов и является экономически более эффективной, чем другие конкурирующие технологии. Прежде всего эффективность связана с расщеплением воды при более низких температурах. Кроме того, реакции идут быстрее, не требуют много энергии и дорогостоящих активных веществ. Тонкая пленка ферритового покрытия на пористой активной подложке обеспечивает беспрепятственное движение главных компонентов реакции, тепла и водяного пара. В итоге удалось уменьшить температуру расщепления воды до 250°C и устранить нежелательные побочные реакции различных материалов.

Кроме основного продукта, водорода, установка производит опреснение и очистку соленой и загрязненной воды, что в некоторых регионах имеет не менее важное значение, чем дешевое топливо. По мнению Алана Веймера, его установка может стать основным источником энергии на юго-западе США и в других солнечных регионах по всему миру.

Надо отметить, что Министерство энергетики США активно изучает новые подходы к использованию солнечной энергии для термохимического расщепления воды и производства водорода. Главной целью является минимизация затрат на производство водорода и последующая коммерциализация производства этого вида топлива. Согласно расчетам специалистов ведомства, стоимость производства водорода к 2015 году должна быть не более 6 долларов за килограмм водорода, а к 2025 году цена должна снизится до уровня 2–3 долл. за килограмм. В настоящее время этим показателям соответствует только процесс Алана Веймера, использующий тонкую ферритовую пленку, который сравнивали с множеством других технологий, включая реакции с хлоридом меди, серой, аммиаком, оксидом цинка, оксидом марганца и оксидом кадмия и др.