Die solare Wasserstoffproduktion ist ein sauberes Energiesystem, das ein großes Potenzial zur Stärkung der Nachhaltigkeitsbemühungen auf der ganzen Welt birgt. Leider ist sie auch aufgrund der hohen Kosten in Verbindung mit ihrer Herstellung und ihrem Betrieb weitgehend undurchführbar.
Jetzt haben Forscher der Australian National University und der University of New South Wales einen neuen Effizienzweltrekord für die Produktion von erneuerbarem Wasserstoff aus Sonnenenergie unter Verwendung kostengünstiger Materialien aufgestellt, berichtet RenewEconomy. Das Wissenschaftlerteam erreichte einen Wirkungsgrad der Umwandlung von Solar zu Wasserstoff von mehr als 20 Prozent.
Die Forscher konzentrierten sich auf die Kombination von Tandemsolarzellen mit kostengünstigen Katalysatormaterialien, um Wasser durch Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff aufzuspalten.
Forschungskoautorin Dr. Siva Karuturi von der Australian National University sagte RenewEconomydass der neue Ansatz seines Teams, Solarzellen mit Wasserstoffelektrolyseuren in einer einzigen Einheit zu kombinieren, zu erheblichen Verbesserungen der Produktionseffizienz und Kostensenkungen führen könnte.
"In einem zentralisierten Elektrolyseur, der normalerweise mit Netzstrom betrieben wird, werden Membran und Elektroden in mehreren Zahlen gestapelt - oft zu Hunderten -, um die gewünschte Produktionskapazität zu erreichen, was zu einem komplexen System führt", sagte Karuturi.
Karuturi fügte hinzu, dass bei der direkten Photovoltaik PV-Elektrolyse eine einzelne Einheit aus Elektroden und Membran direkt mit PV-Zellen zu einem vereinfachten Solar-Wasserstoff-Modul kombiniert werden kann, wodurch Strominfrastruktur und Elektrolyseure überflüssig werden und zu höherenLeistungsumwandlungseffizienz und niedrigere Kosten.
Das Team spekuliert, dass ihr neues Design die Kosten für die Produktion von erneuerbarem Wasserstoff auf 2,30 US-Dollar pro Kilogramm senken könnte. Dies würde den Zielen des US-Energieministeriums entsprechen.
Dies ist eine willkommene Nachricht, da die Welt bestrebt ist, bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen, ein Ziel, das der Katalysator für eine Reihe von ist.Grüne Wasserstoffprojekte. Im Jahr 2017 verwendete eine weitere Energieinnovation ein schwimmende Solaranlage zur Herstellung von Wasserstoffkraftstoff mit Meerwasser. Diese Technologie ist jedoch weiterhin recht kostspielig.