Panel wodorowy. Zapomnij o fotowoltaice i produkuj wodór

Naukowcy z Instytutu Technologii w Karlsruhe opracowali rozwiązanie, które może stanowić konkurencję do standardowych modułów fotowoltaicznych. Chodzi o fotoreaktory w formie paneli. Wykorzystają one fotokatalizator, który rozszczepia wodę i pozwala na produkcję wodoru. Rozwiązanie to może być zastosowane na dachach lub farmach słonecznych.

Jak czytamy w pv-magazine, opracowany przez niemieckich naukowców system wzorowany jest na fotosyntezie. Fotokatalizator wykorzystywany jest do kierowania reakcją elektrolizy. Fotoreaktory składają się ze wspomnianego katalizatora i substancji, które są niezbędne do przeprowadzenia reakcji chemicznej.

- Metoda projektowania i konstrukcja podstawowa mają zastosowanie do każdego płynnego, gazowego lub heterogenicznego wielofazowego układu fotokatalistycznego - komentują naukowcy.

- Aby jednak zapewnić porównywalność z innymi podejściami, metoda projektowania i powstały fotoreaktor zostały zademonstrowane eksperymentalnie z uznanym, dostępnym na rynku i niezawodnym systemem fotokatalitycznym, na bazie tris(szczawiano)żelazianie(III) potasu - dodają.

Fotoreaktor składa się z licznych równoległych kanałów reakcyjnych, z których każdy zawiera koncentrator w kształcie litery "V" i rurową wnękę. Koncentrator zbiera światło z różnych kierunków i kieruje je do przypominającej rurkę lustrzanej wnęki, otaczającej przestrzeń reakcyjną.

- Fotoreaktor powinien idealnie przewodzić wpadające światło słoneczne do fotokatalizatora z niewielkimi stratami, niezależnie od kierunku padania światła - powiedział Paul Kant z Instytutu Technologii w Karlsruhe.

Panele polimerowe pokryte są warstwą aluminium, co ma zapewniać wysoki współczynnik odbicia. Co więcej, niemieccy naukowcy twierdzą, że zapewnia to także optymalne warunki pracy i efektywny transport światła do fotokatalizatora przez cały dzień.

Według naukowców opracowane przez nich rozwiązanie może opłacać się pod kątem ekonomicznym. Koszt materiałów sprawia, że fotoreaktor będzie kosztował ok. 9,4 dolarów za metr kwadratowy. Po uwzględnieniu kosztów katalizatora (ok. 1 mln dolarów za tonę), koszt samego fotoreaktora wzrasta do ok. 22 dolarów za metr kwadratowy.

Dalsze prace nad fotoreaktorem opracowanym w Niemczech powinny dotyczyć przygotowania go do produkcji, co oznacza uwzględnienie takich aspektów, jak m.in. starzenie się polimerów i powłok czy gromadzenie się zanieczyszczeń na skomplikowanej powierzchni fotoreaktora.