Американские химики разработали устройство, способное одновременно вырабатывать топливо и электроэнергию. Новая система генерирует водородное топливо максимально экологичным и дешевым способом, используя для этого солнечную энергию.
Ученые надеются, что их разработка сделает водородные автомобили более доступными. Результаты исследования были представлены в журнале Energy Storage Materials.
Традиционные водородные топливные элементы и ионисторы обладают двумя электродами — положительным и отрицательным. Однако ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) создали систему, которая использует третий электрод. Он одновременно выполняет роль ионистора для хранения энергии и прибора для проведения электролиза воды, который разлагает воду на кислород и водород.
Все три электрода подсоединены к единому фотоэлементу, который обеспечивает систему энергией. Как отмечает Science Daily, полученное от солнца электричество можно в результате хранить двумя способами: электрохимическим методом в ионисторе или химическим методом в форме водорода.
Руководитель исследования, профессор химии, биохимии, материаловедения и инженерии UCLA Ричард Канер считает открытие революционным: «Соединение ионистора и технологии электролиза воды в одном устройстве сопоставимо с созданием первого смартфона, в которое одновременно были встроены веб-браузер, камера и функция звонка».
Два главных преимущества разработки — это дешевизна и экологичность, считают американские химики. Разработанный учеными прибор производит водород, используя никель, железо и кобальт. Традиционные системы выработки водородного топлива чаще применяют более дорогие и редкие металлы, например, платину. «Наша технология позволит радикально снизить стоимость водородных автомобилей», — уверен Канер.
Кроме того, 95% существующих систем получения водорода используют ископаемое горючее, которое производит большое количество выбросов CO2. Новая разработка не использует ископаемое топливо и не загрязняет воздух.
Ученые считают, что технология может быть полезна жителям сельской местности или военным, так как она позволяет одновременно производить электроэнергию и топливо. Также система подойдет для энергосетей в крупных городах, которые накапливают излишки электроэнергии. «Если преобразовать электричество в водород, то его можно хранить бессрочно», — отметил Канер.
Компании по всему миру уже выпускают водородные автомобили, велосипеды, автобусы, трамваи и даже поезда. По прогнозам Hydrogen Council, к 2050 году водород обеспечит 18% всех энергетических потребностей мира.
