Солнечный суперконденсатор занимается производством водорода и электричества
Снабжение водородными транспортными средствами происходит достаточно медленно, особенно в сравнении с электромобилями. И это несмотря на использование чистого, относительно доступного топлива. Правда, из-за неразвитости инфраструктуры, связанной с промышленным производством, распределением и хранением водорода, остается немало препятствий для использования водородного топлива. Но благодаря последней работе, опубликованной учеными Калифорнийского университета, расположенного в Лос-Анджелесе, могут возникнуть предпосылки для снижения барьера для массового распространения технологии и реализации нового устройства, работающего на солнечном свете и одновременно вырабатывающего электричество и водород.
Исследователям UCLA удалось добиться создания девайса, объединяющего топливный элемент водорода с суперконденсатором и обеспечивающего функционирование системы на солнечной энергии. Помимо обычных положительных и отрицательных электродов, устройство оснащено и третьим электродом, предназначенным либо для хранения энергии в форме электричества, либо для использования ее в качестве разделителя воды. В устройстве происходит процесс водного электролиза, заключающегося в получении из воды атомов кислорода и водорода.
Если определить отличительную особенность устройства, то она заключается в возможности производства водородного топлива с использованием экологически чистого топлива. По мнению соавтора исследования Махера Эль-Кади, выше 95-ти процентов производимого водорода получают благодаря переработке ископаемого топлива, к примеру, природного газа. Данный процесс сопровождается выделением в атмосферу большого количества СО2.
По выражению Эль-Кади, водородную энергию нельзя признавать «зеленой», если для ее производства не пользуются возобновляемыми источниками. Также от отметил, что пользование солнечными элементами и доступными для расщепления воды материалами представляет собой огромный потенциал для уменьшения стоимости производимого водорода. Благодаря такому подходу в итоге можно добиться замены существующего метода, основанного на использовании ископаемого топлива.
Как утверждают учение, технология по объединению суперконденсатора с электролизом воды в конструкции одного уст
ройства является прогрессом, сравнимым с изобретением смартфона, совместившего функции телефона с камерой и веб-браузером.
Для обеспечения максимальной площади поверхности, взаимодействующей с водой, и увеличения количества водорода в сочетании с объемом заряда суперконденсатора, исследователи осуществили разработку электродов наномасштабных размеров. Они в тысячи раз тоньше толщины человеческого волоса. Габариты созданного ими устройства позволяют удерживать его на ладони, но и никаких сложностей для создания более габаритных версий ученые не видят.
Внедрение нового девайса повысит доступность водородомобилей для населения. Ведь для производства водорода ученые воспользовались никелем, железом и кобальтовыми элементами, более доступными и распространенными в сравнении с платиной и другими драгоценными металлами, используемыми в производстве водородного топлива сегодня.
