Παραγωγή «πράσινου» υδρογόνου χωρίς ηλεκτρική ενέργεια με νέα τεχνολογία beam-down

Ερευνητές του εθνικού επιστημονικού οργανισμού της Αυστραλίας, CSIRO, παρουσίασαν μια καινοτόμο τεχνολογία που υπόσχεται να αλλάξει ριζικά τον τρόπο παραγωγής του λεγόμενου «πράσινου» υδρογόνου. Χωρίς να βασίζεται σε ηλεκτρική ενέργεια, η νέα προσέγγιση αξιοποιεί άμεσα τη συγκεντρωμένη ηλιακή ακτινοβολία για τη διάσπαση του νερού, δημιουργώντας ένα βιώσιμο ενεργειακό καύσιμο που είναι απαραίτητο για βαριές βιομηχανίες, όπως η χαλυβουργία και η παραγωγή αλουμίνας.

Το νέο σύστημα φέρει την ονομασία beam-down ηλιακός αντιδραστήρας και βασίζεται σε μια ενδιαφέρουσα αρχή: μια μεγάλη συστοιχία ηλιοστατών, δηλαδή καθρεπτών που ακολουθούν την πορεία του Ήλιου, κατευθύνει την ηλιακή ακτινοβολία προς την κορυφή ενός κεντρικού πύργου. Από εκεί, το φως ανακλάται προς τα κάτω και συγκεντρώνεται σε έναν αντιδραστήρα, ο οποίος περιέχει ένα ορυκτό οξείδιο (ceria), σε τροποποιημένη μορφή ώστε να επιτυγχάνεται μεγαλύτερη χημική δραστηριότητα σε χαμηλότερες θερμοκρασίες.

Ο ρόλος του ceria είναι κρίσιμος στη διαδικασία. Όταν ο καταλύτης εκτίθεται σε ατμό, απορροφά οξυγόνο από το νερό, απελευθερώνοντας υδρογόνο – ένα καθαρό καύσιμο με μηδενικές εκπομπές άνθρακα. Στη συνέχεια, το ceria μπορεί να αναγεννηθεί και να επαναχρησιμοποιηθεί, καθιστώντας τη διαδικασία πιο αποδοτική και βιώσιμη σε βάθος χρόνου.

Το μεγάλο στοίχημα του CSIRO είναι να καταφέρει να αξιοποιήσει την ηλιακή ενέργεια με υψηλή απόδοση. Σύμφωνα με τις δοκιμές της ερευνητικής ομάδας, η αποδοτικότητα μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε υδρογόνο ξεπερνά το 20%, μια σημαντική βελτίωση σε σχέση με τα περισσότερα υπάρχοντα συστήματα, τα οποία συνήθως περιορίζονται γύρω στο 15%.

Η σημασία της εξέλιξης αυτής είναι διπλή. Από τη μία, απαντά στην ανάγκη αποανθρακοποίησης βιομηχανιών που παραδοσιακά βασίζονται σε ορυκτά καύσιμα. Από την άλλη, προσφέρει έναν πιο καθαρό και πιθανώς οικονομικότερο τρόπο παραγωγής υδρογόνου σε σύγκριση με την ηλεκτρόλυση, τη μέθοδο που κυριαρχεί σήμερα, αλλά καταναλώνει τεράστιες ποσότητες ενέργειας.

Όπως ανέφερε ο Dr. Jin-Soo Kim από το CSIRO, η ομάδα βρίσκεται ακόμα σε πειραματικό στάδιο, αλλά τα αποτελέσματα είναι ενθαρρυντικά.

Δεν έχουμε φτάσει ακόμα σε βιομηχανική κλίμακα, όμως έχουμε δείξει υψηλή δραστικότητα κάτω από σχετικά ήπιες συνθήκες. Με περαιτέρω βελτιώσεις, η μέθοδος αυτή μπορεί να ανταγωνιστεί την ηλεκτρόλυση τόσο σε απόδοση όσο και σε κόστος.

[via]