Mokslo ir technologijų pasaulis

Belgijos „KU Leuveno“ universiteto inžinieriai sukūrė prietaisą, kuris apjungia saulės energiją ir ore esančią drėgmę, bei pagamina vandenilį. Po dešimties metų tyrimų, dabar tyrėjai gali su šiuo įrenginiu per vieną dieną pagaminti 250 litrų vandenilio ir jie teigia, kad tai yra pasaulio rekordas.

Remiantis tyrėjų skaičiavimais, 20 tokių saulės elementų panelių, sujungtų su vandenilį saugančiu baku, galėtų užtikrinti vienos šeimos namų ūkio metinius elektros ir šilumos poreikius už visai nedidelę kainą.

Daugeliui yra gerai žinoma, kad saulės energetika turi porą didelių trūkumų, ypač kai kalbama apie energijos kaupimą.

Norint saugoti sukauptą saulės energiją ir ją panaudoti lietingą dieną, reikės įsigyti brangiai kainuojančias ir energiją kaupiančias baterijų sistemas. Laikui bėgant ličio jonų baterijų sistemos praranda talpą, o nenaudojamos lėtai išsikrauna.

Profesorius Johan’as Martens’as su komanda atkreipė dėmesį į vandenilį, kuris gali tapti pigesne ir energiją tiekiančią ištisus metus alternatyva.

Mokslininkai prie šio įrenginio kūrimo dirbo dešimt metų ir šiuo metu gali pasiekti 15 proc. energijos konversijos rodiklį. „Tai unikalus fizikos ir chemijos derinys. Pradžioje efektyvumas buvo vos 0,1 proc. ir praktiškai jokio vandenilio nebuvo. Šiandien jūs matote, kaip vandenilio burbuliukai kyla į viršų. Tai yra dešimties metų darbo rezultatas – visada tobulinant, nustatant problemas. Taip gaunami rezultatai“, - teigia Martens’as.

Komerciniai saulės elementai gali gana lengvai viršyti šį rodiklį ir pasiekti 18-20 proc., tačiau pagrindinis Johan’o įrenginio privalumas yra tas, kad didelį pagaminamo vandenilio kiekį galima laikyti požeminiame slėginiame bake (esant maždaug 400 barų slėgiui) ir išvengti energijos nuostolių, kaip kad yra baterijų atvejų.

Naudojant kuro elementus, vandenilio rezervas gali būti paverčiamas – su 90 proc. siekiančiu konversijos rodikliu – į reikalingą elektros, šilumos energiją ir būti užpildytas vandeniliu varomas automobilis ar įkrautas elektromobilis.

Vandenilis dažniausiai yra gaminamas iš ne itin „žalių energijos šaltinių“, tokių kaip dujos bei nafta. Jį taip pat yra brangu pagaminti ir saugoti, tad šio projekto tikslas yra užtikrinti aukštą konversijos lygį ir sistemą pritaikyti taip, kad ja galėtų naudotis kone kiekvienas namų ūkis.

„Mes norime sukurti kažką tvaraus, kas būtų prieinama ir galima naudoti praktiškai bet kur“, - sako Martens’as. „Mes naudojame pigias žaliavas ir nereikia tauriųjų metalų ar kitų brangių komponentų.“

Tyrėjai mano, kad 20 tokių panelių ir keturių kubinių metrų slėginio bako, skirto kaupti vandeniliui, užtektų patenkinti vieno Belgijos namų ūkio metinius energetinius poreikius. Kitaip tariant, šildymo ir elektros energiją pilnai pasigamintų pats namų ūkis. Daroma prielaida, kad vandenilio atsargos būtų sukaupiamos per vasaros mėnesius ir šio rezervo užtektų per žiemos mėnesius, kai energijos poreikiai išauga.

„Panelės pagamina 250 litrų vandenilio kasdien ir taip visus metus. Tai pasaulio rekordas“, - sako „KU Leuveno“ universiteto mokslininkas Jan’as Ronge. „Dvidešimt tokių panelių pagamina pakankamą kiekį šilumos ir elektros, kurios užtenka žiemos mėnesiams ir dar lieka energijos. Pridėkite dar 20 panelių ir jūs galėsite vairuoti elektromobilį ištisus metus.“

Žinoma, tai vis dar yra teoriniai skaičiavimai, tačiau dabar mokslininkai pradės šios sistemos lauko bandymus Oud-Heverlyje (Belgijoje) ir per artimiausius dvejus metus mokslininkai sutelks dėmesį į šios sistemos pritaikymą namų bei žemės ūkių ir mažmeninės prekybos sektoriuose, o galutinis tikslas – masinė gamyba ir komercializavimas.