Новый солнечный реактор круглосуточно вырабатывает водород, используя воздух в качестве теплоносителя - «Новости Электроники»

Международная группа исследователей успешно протестировала солнечный реактор CONTISOL, который работает на атмосферном воздухе, способен производить различные виды топлива (например – водород) и работать и днем, и ночью в режиме 24/7 за счет использования концентрированной солнечной энергии (CSP), которая также может храниться в виде тепла.

Потенциал «солнечного топлива» заключается в возможности производства углеродного топлива с нулевыми выбросами, которое не влияет на климат и экологию, в отличие от технологии получения водорода из природного газа, доминирующей сегодня на рынке. Поэтому совершенствование солнечных реакторов является ключевым для будущего, основанного на 100% чистой энергии.

Вместо того, чтобы сжигать ископаемое топливо для получения тепла, необходимого для управления термохимическими реакциями (около 1500 C) при расщеплении воды для выработки водорода, ученые протестировали различные типы реакторов. В итоге выяснилось, что питание за счет CSP, которые используют зеркала для концентрации солнечного излучения на ресивере, оказалось намного эффективнее, чем применение систем, работающих на энергии фотоэлектрических панелей или ветровых генераторов.

Однако существенным недостатком таких реакторов, по сравнению с сжиганием ископаемых ресурсов, является то, что для их работы солнце или ветер не доступны круглосуточно.

Ученые из Немецкого аэрокосмического центра (DLR) совместно с коллегами из лаборатории CPERI (Греция) создали новый солнечный реактор, который включает в себя также и функцию хранения энергии, и таким образом решает проблему непостоянства «зеленых» источников. Их научная работа была опубликована в журнале Applied Thermal Engineering.

Как объясняют исследователи, основной идеей CONTISOL является совмещение двух реакторов в одном – первый использует солнечное излучение непосредственно, а второй задействуется для хранения энергии.

Устройство использует открытый воздушный ресивер на испытательной солнечной башне в Юлихе (Германия), способный нагревать воздух до 1100 C, который берется прямо из атмосферы и прогонятся через небольшие каналы в монолитном материале. Таким образом в системе теплоносителем является обычный воздух, в отличии от тепловых гелиоконцентраторов, использующих в качестве теплоносителя воду, расплавленные соли или твердые частицы.

Сейчас в распоряжении ученых имеется только прототип мощностью около 5 кВт, который работает за счет "исксственного солнца". Для коммерческой реализации разработки планируется изготавливать солнечные реакторы мощностью 1-5 МВт с возможностью масштабирования их до 100 МВт для промышленных приложений.

Передача тепла за счет воздуха открывает возможности для создания новых высокоэффективных энергохранилищ, запасающих тепло, например, в меди или медных сплавах, которые имеют относительно невысокую температуру плавления в пределах 900°С и 1100 °С. Также преимущества воздуха в том, что он остается стабильным при высоких температурах, не является коррозийным агентом и, в конечном итоге, легко доступен, а его утечки легко восполнимы и не несут никакой опасности.

Читайте также: Реально долговечные перовскитные солнечные батареи впервые созданы учеными NREL

Источник: eurekalert.org, dlr.de