Nachhaltige Energie Durchbruch: Wasserstoff als Kraftstoff aus Sonnenlicht

Diese Forschung in Aktion Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Ein University of Colorado at Boulder Forschungsteam hat rückte näher, was einige rufen den Heiligen Gral der nachhaltigen Wasserstoffwirtschaft – Spaltung von Wasser mit Sonnenlicht.

Das CU-Boulder-Team hat ein Solarthermie System entwickelt, um eine breite Palette von Boden Spiegel verwenden, um Sonnenlicht auf einen einzigen Punkt konzentrieren, auf einem zentralen Turm bis zu mehreren hundert Fuß hoch entwickelt. Der Turm würde Hitze auf etwa 2.500 Grad Fahrenheit (1.350 Grad Celsius) zu sammeln und dann in einen Reaktor mit chemischen Verbindungen bekannt als Metalloxide zu liefern.

Als das Metalloxid zusammengesetzte sich erwärmt, gibt es Sauerstoffatome, verändert seine Materialzusammensetzung und verursacht die neugeformte Verbindung zu suchen, neue Sauerstoffatome frei. Das Team zeigte, dass Dampf zum System hinzuzufügen Sauerstoff aus der Wassermoleküle zur Einhaltung der Metalloxid-Oberfläche, die Freisetzung von Wasserstoff-Moleküle für die Sammlung als Wasserstoffgas führen würde. Um den Dampf zu erhalten, würde das konzentrierte Sonnenlicht strahlte zum Turm das Wasser bis zum Sieden erhitzen. [Wasserstoff: Zukunft der Kraftstoffe schließlich treibt | Video]

Konventionelle Theorie besagt, dass die Herstellung von Wasserstoff durch die Metall-Oxid-Prozess erfordert 1) heizen den Reaktor auf eine hohe Temperatur, Sauerstoff zu entfernen (2) dann auf eine niedrige Temperatur abkühlen vor (3) Injektion von Dampf, um die Verbindung wieder zu oxidieren und lassen Wasserstoffgas für Sammlung. Die Innovation ist, dass kein schwingen in der Temperatur erforderlich ist. Der gesamte Prozess bei der gleichen Temperatur durchgeführt werden kann und kann durch aktivieren bzw. Deaktivieren von einem Dampfventil angetrieben werden.

Mit der neuen Methode ist die Menge an Wasserstoff produziert, macht Brennstoffzellen oder für die Lagerung völlig abhängig von der Menge an Metall-Oxid (eine Kombination von Eisen, Kobalt, Aluminium und Sauerstoff) und wieviel Dampf in das System eingeführt wird.

Die Forscher vorstellen, Gebäude Reaktor etwa einen Fuß im Durchmesser und mehreren Metern lang, Rohre mit dem Metall-Oxid-Material zu füllen und sie übereinander zu stapeln. Ein funktionierendes System, eine erhebliche Menge an Wasserstoff zu produzieren erfordert eine Reihe von hohen Türmen, jedes mit seiner eigenen Reaktor, konzentriertes Sonnenlicht von mehreren Hektar großen Spiegel rund um jeden Turm zu sammeln.

Ein Papier über die National Science Foundation finanzierte Forschung wurde in der 2. August Ausgabe von Scienceveröffentlicht.

Anmerkung der Redaktion: Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Die Recherche im Archiv der Aktion zu sehen.