Günəş işığından istifadə edərək hidrogen əldə etmək daha səmərəli ola bilər
Günəş işığından istifadə edərək hidrogen əldə etmək daha səmərəli ola bilər
Fotovoltaik elementlərin Çin qiymətləri ədalətlidirsə (bir kilovat-saat enerji üçün 1000 dollara qədər), o zaman nəzəri olaraq günəş enerjisi hazırda normal enerjini üstələməlidir, çünki Yer kürəsində bir kvadrat metrə düşən günəş radiasiyasının 2400 kVt/saatdan çox olduğu çoxlu yerlər var və hətta cüzi səmərəliliyi ilə seriyalı fotoelektrik enerjidən daha çox kVt-a çevrilə bilər. Deyəsən, burada «xoşbəxtlik» var: təxminən 80.000 km? Günəş panelləri ilə örtülmüş səhralar bəşəriyyətin bütün elektrik ehtiyaclarını ödəyəcək!
Ancaq indiyə qədər bütün bunlar yalnız kağız üzərində hamardır. Real həyatda, günəş enerjisi gecə boşdur və dekabr ayında Moskvanın enliyində o, hətta gündüzlər də sizə həssas elektrik enerjisi verməyəcək. Heç kim Sahara, Ərəbistan və Atakamadan ultra yüksək gərginlikli elektrik xətlərini çəkməyə tələsmir və yalnız transokeanik kabellər gecəni “sonlandırmağa” kömək edəcək. Deməli, bizə günəş enerjisini saxlamaq və hətta “nəql etmək” üsulu lazımdır. Sizdə var?
Massaçusets Texnologiya İnstitutundan (ABŞ) Mark T.Vinklerin rəhbərlik etdiyi bir qrup tədqiqatçı sadəcə olaraq problem üzərində işləyir. Alimlər günəş işığının təsiri altında suyu oksigen və hidrogenə parçalaya bilən kristal silisium əsasında elektrokimyəvi hüceyrələrin səmərəliliyinin nəzəri həddini qiymətləndirdilər …
… Və çox gözəl nömrələr əldə etdik. Gəlin izah edək: günəş enerjisi ilə suyu parçalamaq və hidrogen istehsal etmək indi də mümkündür ki, ondan gecə elektrikini “hazırlayıb” mülayim enlikləri qidalandırsın. Bununla belə, bu cür sistemlərin səmərəliliyi təsir edici deyil, üstəlik, güclü bir infrastruktur lazımdır — eyni çeviricilər və transformatorlar. Lakin vaflinin hər tərəfində yerləşən kristal silisium və kimyəvi katalizatorlardan ibarət kompakt fotokimyəvi zavod, əlavə qurğular olmadan sudan hidrogeni buraxan cərəyan yaratmağa imkan verir.
Click here to preview your posts with PRO themes ››
Yüksək gərginlikli sınaqlar göstərdi ki, bu prosesin səmərəliliyi daha yüksək olmasa da, «yuxarı» 16% ilə məhdudlaşır! Yeri gəlmişkən, belə qurğular ilk dəfə 2011-ci ildə nümayiş etdiriləndə günəş işığının enerjisinin yalnız 4,7%-i hidrogenə çevrilə bilirdi. İndi tədqiqatçılar iddia edirlər ki, hətta nisbətən sadə bir zolaqlı və kristal silisium əsasında bir qatlı günəş batareyaları ilə ən azı dörd dəfə daha yüksək effektivliyə nail olmaq olar. Əlbəttə ki, bu, yalnız nəzəri bir tavandır. Lakin bu, Mark Winkler əlavə edir, həm də artıq bazarda olan komponentlərlə həqiqətən nə edilə biləcəyinin göstəricisidir.
Bu, sadəcə silisium olmaya bilər: Cənubi Koreyada analoji prosesin effektivliyini artırmaq üçün artıq təmiz qrafen katalizator kimi istifadə olunub.
“Biz həqiqətən təəccübləndik,” cənab Winkler deyir. “Adi müdriklik ondan ibarətdir ki, silikon fotovoltaik hüceyrələrin xüsusiyyətləri suyun parçalanmasının səmərəliliyini ciddi şəkildə məhdudlaşdırmalıdır, lakin belə olmadığı ortaya çıxdı. Bəzən adi müdrikliyi şübhə altına almalısan”.
Texniki-iqtisadi əsaslandırma göstərdi ki, hidrogen istehsalının fotokimyəvi vasitələrinin kütləvi şəkildə tətbiqi üçün onların səmərəliliyi 10%-ə bərabər olmalıdır. Əgər səviyyə üçdə iki artarsa, o zaman bu yolla əldə edilən enerji mənbəyi nəinki qiymət baxımından indiki qalıq yanacaqlara bərabər olacaq, hətta bir qədər ucuz da ola bilər.
{sosial}