Obwohl es wie Science-Fiction erscheinen mag, das erste Sonnenkollektor das Wasserstoff produziert, ist real. Das aus Staub vom Mond hergestellte Solarpanel war eine Überraschung für Experten, was sich bei dieser Erfindung zur Erzeugung von H wiederholt. Solarenergie gewinnt weltweit an Geschwindigkeit, wie von der arrangiert Globaler Marktausblick für Solarenergievorgestellt in IntersolarEurope.
Hierbei handelt es sich um eine Bestandsaufnahme der globalen Solarentwicklung, die den wachsenden Ausbau der Photovoltaik-Energie in der Welt aufzeigt. Im Jahr 2022 wurden neue Anlagen mit einer erstaunlichen Leistung von 239 Gigawatt gebaut (im Vorjahresrekord waren es noch 186 GW). Für die Zukunft, Sonnenausblick prognostiziert einen starken Anstieg dieser Energieart, den wir bereits erleben.
Die installierte Leistung wird sich im genannten Zeitraum bis 2027 auf rund 3.531 GW verdreifachen. Andererseits hat Wasserstoff großes Potenzial in der aktuellen Energiewende, die wir durchlaufen. Aus diesem Grund ist der Zusammenschluss von Sonnenkollektor mit H könnte ein Vorher und Nachher für den Energiesektor bedeuten.
Unglaublich, aber wahr: Dieses Solarpanel produziert Wasserstoff
Die Forscher des University of Michigan (USA) haben eine neue Art von geschaffen Sonnenkollektor mit einem Wirkungsgrad von 9 % bei der Umwandlung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Mit diesen Eigenschaften ahmt seine Erfindung einen wichtigen Schritt der natürlichen Photosynthese nach. Dieses Modell ermöglicht eine Senkung der Kosten für nachhaltiges H durch die Reduzierung des Halbleiters, der 100-mal kleiner ist als andere Halbleiter, die nur bei geringer Lichtintensität funktionieren.
Dieses Stück verfügt über einen Halbleiterkatalysator, der sowohl den energiereicheren Teil des Sonnenspektrums zur Spaltung von Wasser als auch den niedrigeren Teil des Spektrums nutzt, um die Wärme bereitzustellen, die die Reaktion antreibt. Das Gerät ist resistent gegen die Zersetzung, die solche Katalysatoren typischerweise erfahren, wenn sie Sonnenlicht nutzen, um chemische Reaktionen anzutreiben.
Es erfordert hohe Lichtintensitäten und kann bei hohen Temperaturen arbeiten, die die Halbleiter des Computers beschädigen könnten. Bei höheren Temperaturen können Wasserstoff und Sauerstoff leichter getrennt bleiben, anstatt ihre Bindungen zu erneuern und Wasser zu bilden.
Die Experten führten Outdoor-Tests durch, bei denen sie eine Linse in der Größe eines Hausfensters installierten, um das Sonnenlicht auf ein nur wenige Zentimeter breites Versuchsmodell zu fokussieren. Im Inneren dieses Teils war der Halbleiterkatalysator von einer Wasserschicht bedeckt, in der Wasserstoff- und Sauerstoffgase sprudelten.
Der Katalysator besteht aus Indiumgalliumnitrid-Nanostrukturen, die auf einer Siliziumstruktur aufgewachsen sind. Dieser Halbleiterwafer fängt Licht ein, wandelt es in freie Elektronen und positiv geladene Löcher um, die zurückbleiben, wenn das Licht die Elektronen freisetzt.
Das Panel, das Wasserstoff produziert, überrascht die Welt
Die Nanostrukturen sind mit Metallkügelchen im Nanomaßstab von 1/2000 Millimeter Breite übersät, die diese Elektronen und Löcher nutzen, um die Reaktion zu steuern. Hält eine Temperatur von 75 °C mit einer Isolierschicht auf der Isolierschicht. Diese Zahl ist warm genug, um zur Reaktion beizutragen, und kalt genug, damit der Halbleiterkatalysator optimal funktioniert.
Die Außenversion des ersten Sonnenkollektor Das System, das Wasserstoff mit Sonnenlicht und einer weniger zuverlässigen Temperatur produziert, verzeichnete bei der Umwandlung von Sonnenenergie in H-Brennstoff einen Wirkungsgrad von 6,1 %. In Innenräumen erreichte das System jedoch einen Wirkungsgrad von 9 %.
Letztlich das Erste Sonnenkollektor Das Unternehmen, das Wasserstoff produziert, zielt darauf ab, die Effizienz, die wir bei anderen Modellen gesehen haben, wie beispielsweise das Solarpanel, das den Eigenverbrauch auslöst, weiter zu verbessern. Ebenso wird nach reinerem Wasserstoff gesucht, der Brennstoffzellen direkt versorgen kann.
