Подписаться RSS 2.0 |  Реклама на портале
Контакты  |  Статистика  |  Обратная связь
Поиск по сайту: Расширенный поиск по сайту
Регистрация на сайте
Авторизация

 
 
 
   Чужой компьютер
  • Напомнить пароль?


    Навигация


    Важные темы

    На первый взгляд, кажется, что Послание Федеральному собранию президента России Владимира Путина


    Ну, хорошо, политологи совершенно не понимают, как устроено правительство, как оно функционирует,


    Американцы планируют уже в марте перебросить в Германию 1-ю кавалерийскую (название – дань


    Анонсированные президентом России Владимиром Путиным в ходе своего послания Федеральному собранию


    На самом деле вряд ли то, что было сказано В.В. Путиным это какая-то революция. В конечном итоге


    Реклама






    Добавить новость в:




    » От солнечной энергии к водородному топливу

    | 10 декабрь 2014 | Технологии и разработки |

    Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) разработали новый метод выделения водорода из воды с помощью солнечной энергии. Он не требует высоких температур и применения благородных металлов, а по эффективности сравним с лучшей на сегодня технологией, использующей платиновые катализаторы.

    Солнце всегда рассматривалось как основной источник в альтернативной энергетике. В существующих схемах его энергия преобразуется в электрическую напрямую (с помощью фотоэлементов) или через нагрев теплоносителя в станциях коллекторного типа.

    Отдельные компании разрабатывают комбинированные варианты, в которых световая энергия оптического диапазона и тепловой части спектра утилизируются по-разному. Это необходимо потому, что преобразование солнечной энергии всегда сопряжено с задачей её накопления. Электростанция должна работать круглосуточно и обладать запасом мощности, чтобы обеспечивать пиковые нагрузки сети в определённые часы.

     

    Солнечная электростанция Gemasolar (Севилья, Испания. Фото: swns.com).

    Солнечная электростанция Gemasolar (Севилья, Испания. Фото: swns.com).

     

    Запасать энергию в виде тепловой часто оказывается менее затратно, чем обслуживать ёмкие аккумуляторы и преобразователи напряжения. Однако есть и другой способ накапливать полученную от Солнца энергию – расходовать её на выработку из воды водорода для топливных элементов.

    Любая установка, выделяющая водород из воды, тратит на это некоторое количество энергии. В разное время были предложены два основных пути: нагревать воду, доводя её до состояния перегретого пара, и затем пропускать его через электрическое поле с напряжением в тысячи вольт, или использовать электролиз.

    Второй метод в целом безопаснее и не требует изначально высоких затрат энергии для начала реакции. Всё, что требуется на первом этапе – преодолеть барьер в 1,7 В. Для этого можно применять фотоэлектрохимические ячейки, которые непосредственно будут выделять водород, или обычный электролизер, питаемый от солнечных батарей.

     

    Выделение водорода из воды методом электролиза (фото: EPFL / LPI / Alain Herzog).

    Выделение водорода из воды методом электролиза (фото: EPFL / LPI / Alain Herzog).

     

    Пока специализированные ячейки – перспективная и дорогая технология. Чаще разработчики шли по второму пути, используя солнечные батареи из трёх последовательно соединённых элементов с разницей потенциалов по 0,6 – 0,7 В.

    До сих пор эффективность преобразования солнечной энергии таким способом была ниже десяти процентов. Рекордный показатель в 12,4% был достигнут в 1998 году на компактной экспериментальной установке с платиновым электродом и другими дорогостоящими деталями. Высокая себестоимость сделала неоправданным промышленное применение, и о технологии забыли до лучших времён.

    Параллельно исследователи выполняли поиск более дешёвых материалов, способных улучшить характеристики как самих фотоэлементов, так и электролизёра, обеспечив большую разность потенциалов и сравнимый с платиной показатель эффективности.

    Таким вариантом стали катализаторы на основе никеля и железа, а также перовскитные фотоэлементы. Изначально перовскитом называли сам минерал (титанат кальция), отрытый в 1839 году на Уральских горах. Затем термин «перовскиты» стал применяться и к другим соединениям, имеющим схожее строение кристаллической решётки.

     

    Электрод и перовскитная солнечная батарея из двух элементов (фото: EPFL).

    Электрод и перовскитная солнечная батарея из двух элементов (фото: EPFL).

     

    Редакция журнала «Science» указала перовскиты в списке десяти научных прорывов прошлого года за их многообещающие свойства в солнечной энергетике. Перовскитные солнечные панели гораздо легче традиционных, изготовленных из кремния. Сегодня они производятся методом простого осаждения из газовой фазы, поэтому обходятся примерно вчетверо дешевле кремниевых по себестоимости.

    В каждой перовскитной ячейке создаётся разность потенциалов около одного вольта. Используя всего пару элементов такой солнечной батареи (вместо трёх) и дешёвые электроды, исследователи из Лаборатория фотоники EPFL под руководством докторанта Цзиншань Ло получили эффективность преобразования солнечной энергии в водород на уровне 12,3%. На сегодня это можно считать рекордом среди концептов, допускающих малозатратное масштабирование до уровня промышленной установки.

    Главной проблемой остаётся неустойчивость элементов на основе перовскита, что приводит к падению напряжения по мере их работы. Природа этого явления пока не ясна. В прошлом году группа Генри Снейта (Henry Snaith) из Оксфордского университета полностью изменила представления о процессах движения экситонов в фотоэлементе из титаната кальция, что позволило упростить их изготовление. Возможно, дальнейшее изучение перовскитов поможет добиться стабильности характеристик солнечных панелей на их основе.



    Комментарии (0) | Распечатать | | Жалоба

    Источник: http://www.computerra.ru/111703/from-solar-power-to-hydrogen-fuel/?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+ct_news+%28Computerra%29

    Голосовало: 1  


    Или через КИВИ кошелёк

     
    Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

    Другие новости по теме:

     

    » Добавление комментария
    Ваше Имя:
    Ваш E-Mail:
    Код:
    Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
    Введите код:

     


    На портале



    Наш опрос
    Как вы относитесь к Юго-Востоку?




    Показать все опросы

    Облако тегов
    Австралия Австрия Азербайджан Аргентина Армения Африка БРИКС Балканы Белоруссия Ближний Восток Болгария Бразилия Британия Ватикан Венгрия Венесуэла Германия Греция Грузия Дания ЕаЭС Евросоюз Египет Израиль Индия Ирак Иран Испания Италия Казахстан Канада Киргизия Китай Корея Латинская Америка Ливия Мексика Молдавия НАТО Новороссия Норвегия ООН Пакистан Польша Прибалтика Приднестровье Румыния СССР США Саудовская Аравия Сербия Сирия Турция Узбекистан Украина Финляндия Франция Чехия Швеция Япония

    Реклама



    Фито Центр











    Популярные статьи

    Главная страница  |  Регистрация  |  Добавить новость  |  Новое на сайте  |  Статистика  |  Обратная связь
    COPYRIGHT © 2014-2020 Politinform.SU Аналитика Факты Комментарии © 2019