Cientistas criam um dispositivo solar eficiente que produz hidrogênio

A eletricidade não é a única fonte de energia capaz de abastecer automóveis do futuro sem emissões. As células de combustível movidas a hidrogênio têm o potencial de permitir que os motoristas percorram longas distâncias com reabastecimentos semelhantes ao funcionamento dos veículos movidos a gás atualmente. O problema é que não há infraestrutura de hidrogênio na maior parte do mundo e não há muita produção de hidrogênio.

Pesquisadores do Laboratório de Ciências e Engenharia de Energias Renováveis ​​da EPFL (LRESE) criaram um dispositivo que concentra a irradiação solar para produzir maiores quantidades de hidrogênio em uma determinada área a um custo menor. O sistema trabalha com um sistema fotoeletroquímico aprimorado que trabalha em conjunto com irradiação solar e gerenciamento térmico inteligente para transformar energia solar em hidrogênio com uma taxa de conversão de 17%.

A equipe ressalta que 17% são potência e densidade de corrente sem precedentes. A tecnologia criada pela equipe é estável e pode lidar com a dinâmica estocástica da irradiação solar diária. O dispositivo que a equipe criou possui uma fina camada de água que corre sobre uma célula solar para resfriá-la. As temperaturas no sistema permanecem “relativamente baixas” e permitem que a célula solar tenha um desempenho melhor. O calor extraído pela água é transferido para catalisadores que melhoram a reação química e aumentam a produção de hidrogênio.

Inicialmente, o simulador solar no LRESE foi usado, e os testes da demonstração em escala de laboratório foram promissores o suficiente para que o dispositivo fosse ampliado e testado ao ar livre. O dispositivo de teste externo possui um espelho parabólico de 7 metros de diâmetro, que concentra a radiação solar em um fator de 1.000 e aciona o dispositivo.

A equipe acredita que seu dispositivo pode funcionar por mais de 30.000 horas ou quase quatro anos sem peças de reposição e até 20 anos com peças substituídas a cada quatro anos. O concentrador solar pode girar para acompanhar o sol no céu e, em dias ensolarados, pode produzir até 1 kg de hidrogênio por dia, o suficiente para percorrer até 150 km em um carro movido a hidrogênio.

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