Солнечный реактор производит водород и улавливает отходы

24.04.2023

Инженеры EPFL создали и опробовали солнечный реактор, который может генерировать водород из солнечного света и воды. Система не только высокоэффективна в производстве водорода, но и улавливает отходы кислорода и тепла, чтобы также использовать их.

Водород должен стать ключевым игроком в возобновляемой энергетике, и одним из самых эффективных способов его производства является расщепление воды на ее составляющие молекулы. Когда этот процесс выполняется с использованием солнечной энергии, он называется искусственным фотосинтезом, и это тот процесс, который использует новый реактор.

Реактор EPFL выглядит как спутниковая антенна, и работает он по схожему принципу - большая изогнутая поверхность собирает как можно больше света и концентрирует его на маленьком устройстве, подвешенном посередине. В этом случае тарелка собирает тепло от Солнца и фокусирует его примерно в 800 раз на фотоэлектрохимическом реакторе. Вода закачивается в этот реактор, где солнечная энергия используется для расщепления молекул на водород и кислород.

Реактор также захватывает два отработанных продукта процесса, которые обычно только что выделяются - кислород и тепло. Кислород может быть полезен больницам или промышленному использованию, тогда как тепло проходит через теплообменник и может использоваться для нагрева воды или внутренней части здания.

Реактор тестировали в кампусе EPFL в течение 13 дней в августе 2020 года, феврале и марте 2021 года, чтобы понять, как он работает при разных погодных условиях. Установлено, что его эффективность от солнечной энергии к водороду в среднем превышает 20%, производя около 500 г (1,1 фунта) водорода в день. Команда говорит, что с такой мощностью в течение года система могла бы питать 1,5 автомобиля на проезжающих на среднее расстояние водородных топливных элементах или обеспечивать примерно половину потребностей в электроэнергии домохозяйства из четырех человек.

"С выходной мощностью более 2 киловатт мы превысили предел в 1 киловатт для нашего пилотного реактора, сохранив при этом рекордно высокую эффективность для этого большого масштаба", - сказала София Хауссенер, соответствующий автор исследования. "Скорость производства водорода, достигнутая в этой работе, действительно обнадеживающим шагом к коммерческой реализации этой технологии".

<< Назад: Портативный принтер для печати растворимого пластыря с вакциной 25.04.2023

>> Вперед: Однослойный графен продемонстрировал гигантское магнитосопротивление 24.04.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Свекольный сок обманет комаров 21.10.2021 Шведским стартапом найден способ обманывать комаров с помощью токсичного свекольного сока, который насекомые принимают за кровь и погибают. Новое изобретение, по мнению специалистов, является экологичным. С его помощью можно предотвратить распространение многих опасных заболевания, которые переносят комары, например, малярии, вируса Зика, желтой лихорадки, лихорадки Западного Нила. В ходе проведения специальных исследований установлено, что кровь, содержащая вирус малярии, с большей вероятностью привлекает насекомых, потому что их приманивает запах, выделяемый молекулой NMVR. По мнению исследователей, если эта молекула будет находиться в жидкости, содержащей определенный pH, комары будут ее пить. Специалистами создано вещество на основе свекольного сока и НМВР с добавлением растительных токсинов. Насекомые, привлеченные запахом, выпивают вещество, принимая его за кровь. В результате этого они просто погибают. Сок, который используется в качестве основы, можно выбрать любой. Кроме того, метод отравления комаров такой смесью может заменить инсектициды, которые представляют опасность для здоровья человека и окружающей среды.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025