Pompa veya membran olmaksızın su elektrolizini gerçekleştiren ilk yüzer güneş enerjili hidrojen üreten tasarım, düşük maliyetli, sürdürülebilir hidrojen üretimine yol açabilir.
Yüzen güneş enerjisi cihazı fotovoltaik bir hücre vasıtasıyla güneş ışığını yakalıyor ve onu deniz suyundaki elektrolizler yoluyla “hidrojen” üretmek için kullanıyor.
Hidrojen temiz bir yakıt kaynağıdır, ama onu üretmek için kullanılan mevcut yollar, çoğu zaman doğal gaz, herhangi bir çevresel yararı geri alabilir.
Güneş ışığından ve sudan hidrojen üretmek CO2 (karbondioksit) oluşturmaz ve bununla ilgili son araştırmalar verimliliği arttırdı ve bunu başaran cihazların maliyetini de düşürdü.
Şimdi Columbia Üniversitesi mühendisleri, okyanusta yüzen, bir güneş pili ile enerjiyi yakalayan ve altındaki suyu hidrojen hasatında kullanan bir "güneş yakıtları cihazı" (solar fuels rig) geliştirdi.
Solar fuels rig, suyun elektrolizi yoluyla “hidrojen” üretiyor; bu hidrojen ve oksijen gazlarının sıvı bir elektrik akımı vasıtasıyla sudan ayrıldığı bir tekniktir. Çoğu zaman, bu cihazlar iki elektrodu ayırmak için bir membran gerektirir, ancak bu kırılgandır ve çok saf suya ihtiyaç duyar ve bu da pratik uygulamalarını sınırlar.
Columbia'da geliştirilen solar fuels rig, suyu membrana ihtiyaç duymadan hidrojen ve oksijene ayırabiliyor. Bu da yabancı maddeler ve mikroorganizmalar sayesinde normalde membranın bozulmasına neden olan deniz suyu üzerinde konuşlandırılabileceği anlamına gelir.
Bu sistem membran yerine asimetrik olacak şekilde tasarlanmış iki gözlü akış elektrotu kullanır. Her biri sadece dış kenarında bir katalizör ile kaplanır ve bu yüzeylerde gaz kabarcığı oluşur. Bir elektrodda H2 kabarcıkları, diğerinde O2 oluşur ve bu gazları hasat etmek için cihaz basit fizik kullanır; diğer bir deyişle, kabarcıkların yüzeye çıkacak kadar büyük olmasını bekler. H2 kabarcığı bir toplama haznesine yüzerken, O2'nin yüzeye çıkması ve havaya karışması sağlanır.
Bu benzersiz elektroliz mekanizması, güneş ışığından toplanan enerjiyle gerekli elektrik akımını üreten bir fotovoltaik hücreye bağlanır. Sistemin tümü açık denizde yüzen bir platform üzerine monte edilebilir. Ekip, şu anda gerçek deniz suyunda test etmeden önce dizaynı arıtıyor ve sistemi ölçeklendiriyor.
Projeyi yöneten Daniel Esposito, "Özellikle mevcut güneş enerjisinin muazzam miktarı nedeniyle güneş yakıt teknolojilerinin potansiyeli hakkında heyecanlıyız. Hedefimiz, güneş ışığını yararlı bir enerji biçimine dönüştüren ve güneşin parlamadığı zamanlarda depolanabilmesini sağlayan ölçeklenebilir ve ekonomik teknolojileri bulmak" dedi.
Araştırma, Uluslararası Hidrojen Enerjisi Dergisinde (International Journal of Hydrogen Energy) yayınlandı ve cihaz aşağıdaki videoda gösterildi.Kaynak: newatlas.com + columbia
Editor - yesilodak.com