Международная группа ученых построила и испытала прототип аппарата, способного без промежуточных этапов обращать энергию Солнца в горючее. Для питания машине нужны свет, углекислый газ и вода.
|
|
| Использованный в новинке диоксид церия (на фото) – широко доступный и недорогой материал. Это делает реальным промышленный масштаб технологии. |
В основе устройства лежит цилиндр из пористого диоксида церия, окруженный мощной теплоизоляцией. С торца этой камеры устроено небольшое отверстие, прикрытое жаростойким стеклом. Через него на стенки цилиндра направляется концентрированный солнечный свет.
В результате нагрева диоксида церия до 1420-1640 °C он освобождается от кислорода, который уходит из камеры вместе с "промывочным" газом. Это первая фаза полного цикла. Во второй фазе нагрев прекращается, а к остывающему церию подаются углекислый газ и вода. Церий отнимает у них кислород, производя монооксид углерода и водород.
Последний может использоваться в чистом виде как горючее для топливных элементов. Но, кроме того, смесь H2 и CO (синтез-газ) сама является топливом, а еще – сырьем для синтеза различных жидких углеводородов.
 |
| Схема реактора. Его создатели отмечают, что уже сейчас по производительности устройство значительно обходит другие демонстрационные аппараты, в которых происходят термохимическое или фотокаталитическое разложение углекислого газа и воды. |
Авторы этого устройства – ученые из Калифорнийского технологического института (Caltech), федерального технологического института в Цюрихе (ETH Zürich) и института Пауля Шеррера (Paul Scherrer Institut) – провели более 500 циклов рабочего процесса, показав, что система генерирует стабильный поток горючего.
Правда, КПД всего процесса (соотношение энергии, упакованной в горючее, и энергии солнечных лучей) составил всего 0.7-0.8%. Но авторы "солнечного реактора" уверены, что ограничение носит не фундаментальный, а чисто конструктивный характер.
Если уменьшить потери тепла через стенки (нарастив изоляцию), а еще сократить размер входного отверстия (для снижения доли лучей, уходящих обратно), КПД устройства можно поднять до 16-19%, утверждает швейцарско-американская команда.
