211service.com
Pigus vandenilis
Nanoptek , startuolis, įsikūręs Maynard mieste, MA, sukūrė naują būdą, kaip gaminti vandenilį iš vandens naudojant saulės energiją. Bendrovė teigia, kad jo procesas yra pakankamai pigus, kad galėtų konkuruoti su pigiausiais dabar naudojamais metodais, kurie pašalina vandenilį iš gamtinių dujų, ir turi dar vieną pranašumą – neišskiria anglies dioksido.
Saulės dujos: Parabolinis lovelis gali nukreipti saulės šviesą į nanostruktūrinį titano oksidą, pagerindamas naujos sistemos, generuojančios vandenilį skaidant vandenį, efektyvumą.
„Nanoptek“, kuri kuria naują technologiją iš dalies su NASA ir Energetikos departamento (DOE) dotacijomis, neseniai baigė savo pirmąjį rizikos kapitalo etapą ir surinko 4,7 mln. USD, kuriuos panaudos pirmajai bandomajai gamyklai įrengti. Ši technologija naudoja titaną, pigią ir gausią medžiagą, kad gautų saulės spindulių energiją. Sugerta energija išskiria elektronus, kurie skaido vandenį, kad susidarytų vandenilis. Kiti tyrėjai anksčiau naudojo titaną vandeniui skaidyti, tačiau „Nanoptek“ mokslininkai rado būdą, kaip modifikuoti titaną, kad jis sugertų daugiau saulės šviesos, todėl procesas tampa daug pigesnis ir efektyvesnis, sako Johnas Guerra, bendrovės įkūrėjas ir generalinis direktorius.
Tyrėjai nuo 1970-ųjų žinojo, kad titanas gali katalizuoti reakcijas, kurios skaido vandenį. Tačiau nors titano oksidas yra gera medžiaga, nes ji pigi ir neskyla vandenyje, ji sugeria tik ultravioletinę šviesą, kuri sudaro nedidelę saulės šviesos energijos dalį. Kiti tyrėjai bandė padidinti saulės šviesos kiekį, sugeriamą sujungdami titano oksidą su dažikliais ar priedais, tačiau dažai nėra tokie pat patvarūs kaip titano oksidas, o priedai nesukūrė veiksmingų sistemų, sako Johnas Turneris, kuriantis vandenilio generavimo technologijas. Nacionalinė atsinaujinančios energijos laboratorija (NREL), Golden, CO.
Nanoptek metodas naudoja puslaidininkių pramonės įžvalgas, kad titanas sugertų daugiau saulės šviesos. Guerra teigia, kad lustų gamintojai jau seniai žinojo, kad medžiagos įtempimas taip, kad jos atomai būtų šiek tiek suspausti arba atskirti, keičia medžiagos elektronines savybes. Jis išsiaiškino, kad titano dangą nusodinus ant kupolinių nanostruktūrų, atomai išsiskirdavo. Pasak jo, kai ištraukiate atomus, reikia mažiau energijos, kad elektronai išmuštų iš orbitos. Tai reiškia, kad galite naudoti šviesą su mažesne energija, o tai reiškia matomą šviesą, o ne tik ultravioletinę šviesą.
Atomų įtempimas taip pat turi įtakos elektronų judėjimui per medžiagą. Per didelė įtampa ir elektronai linkę vėl būti absorbuojami medžiagos prieš skaidydami vandenį. Guerra teigia, kad bendrovė turėjo rasti pusiausvyrą tarp sugerti daugiau saulės šviesos ir leisti elektronams laisvai judėti iš medžiagos. Nanoptek taip pat sukūrė pigesnius nanostruktūrinių medžiagų gamybos būdus. Iš pradžių įmonė naudojo DVD gamybos procesus, tačiau vėliau perėjo prie vis dar pigesnio patentuoto proceso.
NREL Johnas Turneris sako, kad Nanoptek procesas yra labai, labai perspektyvus. Ir Harriet Kung, laikinai einanti DOE pagrindinių energetikos mokslų biuro, finansavusio Nanoptek darbą, direktoriaus pareigas, sako, kad įtempto titano metodas yra vienas didžiausių įdomių pasiekimų nuo tada, kai aštuntajame dešimtmetyje pirmą kartą buvo atrastas titanas kaip fotokatalizatorius.
Jei ji veiks taip, kaip tikėtasi, ši technologija gali padėti išspręsti vieną iš pagrindinių vandenilio kaip kuro naudojimo problemų. Vandenilis patrauklus tuo, kad yra lengvas, o degant susidaro tik vanduo. Tačiau šiandien didžioji dalis vandenilio gaminama iš gamtinių dujų – proceso, kurio metu išskiriamas didelis anglies dioksido kiekis. Kitas pagrindinis variantas yra elektrolizė. Tačiau net jei jis maitinamas švaria energija, pvz., elektra iš fotovoltinės energijos, elektrolizė yra neefektyvi ir brangi. Guerra teigia, kad naudojant įtemptą titano oksidą ir nebrangų „Nanoptek“ gamybos procesą, procesas tampa pigus ir pakankamai efektyvus, kad galėtų konkuruoti su procesais, kuriais vandenilis sukuriamas iš gamtinių dujų. Be to, Guerra teigia, kad Nanoptek technologija gali būti arčiau klientų nei didelio masto gamtinių dujų procesai, o tai gali žymiai sumažinti transportavimo išlaidas ir taip padėti padaryti technologiją patrauklesnę. Ir jei ateityje anglies dvideginio išmetimas bus apmokestinamas arba reguliuojamas, Nanoptek metodas be anglies yra dar vienas privalumas.
Turneris teigia, kad be vandenilio gamybos kuro elementų transporto priemonėms, „Nanoptek“ procesas – jei jis iš tiesų yra efektyvus ir nebrangus, kaip teigia bendrovė – taip pat gali būti svarbus didelio masto saulės elektrai. Jei saulės energija kada nors taps dominuojančiu energijos šaltiniu, labai svarbu rasti būdų, kaip kaupti energiją nakčiai. O vandenilis, anot jo, gali būti geras būdas jį laikyti.