Для производства водорода в основном используется природный газ. Однако учёные из японского университета Синсю разработали инновационный реактор, который производит водородное топливо из возобновляемых источников — солнечного света и воды. Хотя это пока прототип, в перспективе система будет производить топливо с нулевым уровнем выбросов, которое будет доступно по доступной цене и устойчиво к внешним воздействиям.
Реактор занимает площадь около 100 квадратных метров и использует специальные фотокаталитические панели для расщепления молекул воды на водород и кислород. Процесс состоит из двух этапов: на первом этапе отделяется кислород, а на втором — атомы водорода. Выделенный водород хранится в виде чистого топлива, которое можно использовать в автомобилях, генераторах и других устройствах.
Эта система отличается от существующих методов, которые расщепляют воду непосредственно на водород и кислород. Традиционные методы не являются устойчивыми из-за неэффективности и использования природного газа.
Испытания реактора проводились сначала под ультрафиолетовым светом, и результаты были успешными. Более поздние испытания при солнечном свете показали увеличение скорости преобразования энергии на 50%. Однако системе ещё предстоит решить важную проблему: эффективность преобразования солнечного света в водородное топливо составляет всего 1%. Для коммерческого использования этот показатель должен быть увеличен как минимум до 5%.
Исследователи говорят, что реактор необходимо увеличить в размерах и разработать более эффективные фотокатализаторы. Казунари Домен, ведущий автор исследования, считает, что если технология достигнет практического уровня эффективности, это ускорит развитие инфраструктуры, законодательства и правил, связанных с производством водородного топлива.
«Эффективность преобразования солнечной энергии в химическую с помощью фотокатализаторов является ключевым моментом. Как только она будет повышена, многие исследователи начнут активно разрабатывать технологии массового производства и процессы газоразделения, а также строить крупномасштабные заводы», — говорит Домен.
Несмотря на оставшиеся технические проблемы, концепция имеет большие перспективы. Если учёные смогут улучшить катализаторы и увеличить размеры реакторов, топливо можно будет получать из двух самых богатых ресурсов на Земле экологически чистым и устойчивым способом.