GreenTech-BG

Българският сайт за зелени технологии

Слънчев реактор произвежда чисто водородно гориво

April 11, 2012

Водородът е гориво с неограничен потенциал, но досега за неговото производство се използваха неизменно изкопаеми горива, като например природен газ. Но има сериозни изгледи това да се промени драстично. Докторантът Erik Koepf в специалност mechanical engineering на University of Delaware е създал нов тип реактор, който произвежда водород чрез концентрирана слънчева светлина, цинков оксид и вода. И освен това цинковият оксид може да се използва отново и отново, което означава, че веднъж зареден и пуснат в действие, реакторът се самоподдържа, произвеждайки наистина чист водород, с нулеви въглеродни емисии.  Младият учен работи в екип с двама професори – Ajay Prasad и Suresh Advani.

Реакторът наподобява голям цилиндър и се състои от слоеве ултрамодерна, високотемпературна изолация и керамични материали. Размерите му са приблизително 60/90 см. и тежи около 800 килограма.

Коничната геометрия на реактора използва гравитацията за захранване с прахообразен цинков оксид в системата чрез 15 камери, монтирани върху устройството, снабдени със специални контролери, конструирани специално за целта. Слънчевата светлина се пропуска през специален кварцов „прозорец“, като моторите и цялата механика се охлаждат от специална система.

„Целта е да се създаде малка, добре термоизолирана кухина, в която да се пропуска висококонцентрираната слънчева светлина.“ – обяснава
Koepf.

От5-ти април започват тестове на новия реактор в Swiss Federal Institute of Technology в Цюрих, Швейцария. По време на експериментите концентрираната слънчева светлина ще повиши температурата вътре в реактора до 1 650 градуса по Целзий. След достигане на тази температура, от камерите ще бъде подаден цинков оксид (безвреден прах, наподобяващ сода за хляб) върху керамичен слой, при което ще протече реакция до образуване на парообразен цинк. Следващата стъпка е реакция с вода, при която се отделя чист, слънчев водород.

“Самият цинк е също изключително ценна суровина, която може да се използва в батерии, горивни клетки и много други, дори да не се произвежда водород. По същество ние консервираме термохимично слънчевата енергия в цинк и водород.“ – обяснява Koepf.

“Докторантите обикновено специализират в една тясна област, но работата на Erik по този р еактор включва много различни клонове на инженерството – механика на флуидите, пренос на топлина, кинетика на химичните реакции и експериментален дизайн“ – казва Prasad.

Една особено интересна характеристика на реактора е, че теоретично цинковият оксид може да се използва многократно, което прави проекта самоподдържащ се.

“Това вероятно е най-сложното устройство, създавано от завършващ студент, което някога е правено в историята на нашата катедра“ – казва още професор Prasad. “ Ако експериментите са успешни, можем да си представим редици от огледала в пустинята, насочени към далеч по-голяма като мащаб версия на реактора, където се произвежда екологично чист водород в индустриални количества за автомобилите на бъдещето“.

По материали от: phys.org
photos © University of Delaware

Био на автора: Севдалина Пеева:
Публикувам в Greentech-BG от февруари 2008 с фокус зелени технологии и иновативни решения, които ще помогнат да живеем в един по-чист свят.
Теми: водород, енергия от слънцето, слънчев реактор

  1. инж.Николай Л. Ангелов
    05 May 12
    9:00 am

    Трудно се работи при такива високи температури.
    И в САЩ също работят по въпроса за директно високотемпературно разлагане на водна плазма на водород и кислород при температури над 2000 градуса по Целзий,
    без да използват катализатори. В Националната лаборатория в Айдахо- там са правени експериментите. Постигнали са едва 8% ефективност, която ефективност според техните оценки съвсем не е ниска и е обнадеждаваща. Но според мен биха могли да постигнат много по-висока ефективност, ако успеят да намалят или да избегнат рекомбинацията на водородните и кислородни атоми в процеса на разлагане. И не е невъзможно да бъде създадено нещо по въпроса……

  2. Tonchev
    05 May 12
    12:01 pm

    Рекомбинацията е неизбежна при тази технология. Но има поле за намаляването ѝ. Дори и теоретично не може да се постигне много висока ефективност. Добре е, че се ползва слънцето, защото то е без пари и дори и с ниска ефективност на процеса – пак е кяр.

    Но още по-добре е вместо за производство на водород за транспортни нужди, направо да се возим на слънчев ток, даже и на лодка в морето:
    виж как
    http://tonchev.net/bg/formula-e/%D0%B5lectric-boat-direct-powered-by-solar-pv/482/

  3. Атанас
    07 May 12
    8:40 am

    Тънкоста е в правилното съчитание и съхранение на енергията – http://bnt.bg/bg/news/view/62845/ekocentrala_v_germanija и БАН се старае http://bnt.bg/bg/news/view/69477 http://www.greentech.bg/?p=26653

  4. Tonchev
    08 May 12
    12:35 am

    да Атанасе. Съхранението на енергията е много важен въпрос за всички ВЕИ. Има само едно изключение – преобразуването на енергията на непрекъснато естествено течаща вода – реки, канали, морски и океански течения, приливи и отливи…
    А това става с хидрокинетични турбини
    Виж видео на една такава в работно положение:

    http://tonchev.net/bg/hydrokinetic-power/%D0%B1%D0%B5%D0%B7%D0%B1%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%B6%D0%BD%D0%B8-%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8-%D1%86%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%B0/148/

  5. Атанас
    09 May 12
    8:23 pm

    Тончев – не само съхранението на енергия от ВЕИ е важно ,а и правилното използване по принцип на енерго-източниците.И най-важното негавати срещу мегавати т.е. енергийна ефективност и икономии на енергия от където може.
    Топлоизолацията сме е дискутирали и остават по-дребните начини за икономии – диодно осветление и прозорци с 2-термомоста и външни щори и с ванадиев двуокис http://energetskaefikasnost.info/low-e-staklo/?lang=bg и т.н, се събират много начини за икономии на енергия

  6. Tonchev
    10 May 12
    8:19 am

    Атанасе, изолацияга е много важна за енергийната ефективнвост, но не забравяй, че и най-добрата изолация ПРОСТО НИКАК НЕ МОЖЕ ДА ТОПЛИ.

    Затова ударението в енергийната ефективност следва да се насочи към супер ефективното отопление
    виж СЕДЕМ ПЪТИ ПО-ЕФЕКТИВНО ОТОПЛЕНИЕ
    на
    http://tonchev.net/bg/smart-grid/heat-pump-supplied-with-tempered-air-for-high-efficient-building-heating/330/

  7. Малко съм закъснял с коментара, но в този ред на мисли ще се съглася с идеята и термина за негаватите. Тук топлоизолацията играе важна роля, пък ако принципно тя сама по себе си да не грее. Първата точка в крайна сметка е ако конкретно говорим за сгради е да се спазят принципите на пасивната (слънчевата) архитектура и самото градоустройство да е съобразено с тези принципи. А после слънчевите колектори, термопомпите и всичко останало е нещо не по-маловажно и не по-малко необходимо, но не е самодостатъчно само по себе си. В крайна сметка и тези съоръжения ще изразходват по-малко енергия а това не е малко. И друго което искам да добавя е, че тези неща не трябва да са лукс само за богатите а трябва да са нещо нормално достъпно за всички за да има реален смисъл от тях.

  8. Tonchev
    10 Jun 12
    5:43 pm

    Ако говорим за сгради, първото нещо е ТЕ ДА СА ЗДРАВИ и с достатъчно времева годност. Поради старите земетръсни норми у нас повеч
    ето сгради са ЗЕМЕТРЪСНО НЕГОДНИ , защото не отговрят на новите по-строги нормативи. А да се наливмат пари в сгради без переспектива и негодни по правлита е далавера само за тези които правят изобациите – всички останали просто губят.
    А ако се напрвят съоръжения за ефективно отопление, то може да се използва и след като се премести, защото е универслано решение за всякакви сгради

    Виж как могат да се ползват Евро субсидии за това:

    http://www.b2b.bg/indexbg.html

  9. Svejo: 🙂 (thumb up)

  10. Tonchev
    16 Jun 12
    10:09 pm

    Да – изолацията на сградите и важен фактор за нерегийната ефективност. Но прозорците са най-голямата духка да топлоизорацията. Един прост начин за това е да се използват термоизолиращи – лъчеотражателни завеси.

    това са пасивни мерки . Но най-добрата аттивна мярка е показана на

    http://tonchev.net/bg/smart-grid/heat-pump-supplied-with-tempered-air-for-high-efficient-building-heating/330/

Добавете коментар

XHTML: You can use these tags: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>