محققان به رکورد جدیدی در بازدهی تولید هیدروژن از انرژی خورشیدی دست یافتند

هیدروژن خورشیدی انرژی پاکی است که می‌تواند به افزایش پایایی سوخت‌های زمینی کمک کند و پژوهشگران اخیرا موفق به ثبت رکورد جدیدی در تولید پربازده و کم‌هزینه هیدروژن تجدیدپذیر از انرژی خورشیدی شده‌اند. اما این بازدهی چقدر است؟

محققان دانشگاه ملی استرالیا و دانشگاه نیو ساوت ولز می‌گویند توانسته‌اند به قابلیت تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن با بازدهی بیشتر از ۲۰ درصد دست پیدا کنند. آن‌ها با ترکیب سلول‌های خورشیدی با مواد کم‌هزینه‌ کاتالیزور توانسته‌اند آب را از طریق فرآیند برق‌کافت به هیدروژن و اکسیژن تجزیه کنند.

دکتر «سیوا کاروتوری» از دانشگاه استرالیا در مصاحبه‌ای می‌گوید رویکرد جدید تیم او ترکیب سلول‌های خورشیدی با برق‌کافت‌های هیدروژنی و تبدیل آن به تک واحدی است که بازدهی تولید را افزایش و هزینه‌های آن را کاهش می‌دهد:

«در یک برق‌کافت متمرکز که روی شبکه برق کار می‌کند، غشاء و الکترودها در چندین لایه – گاها صدها عدد از آن‌ها – به‌صورت پشته در می‌آیند تا ظرفیت تولید لازم حاصل شود و یک سیستم پیچیده شکل بگیرد.»

کاروتوری اظهار می‌کند که در برق‌کافت فوتوولتاییک (PV) مستقیم، واحد منفردی از الکترودها و غشاء می‌تواند به‌صورت مستقیم با سلول‌های PV به یک ماژول هیدروژن خورشیدی ساده تبدیل شود. با این کار نیاز به شبکه برق و برق‌کافت‌ها از بین می‌رود و ضمن کاهش هزینه‌ها بازدهی تبدیل انرژی افزایش می‌یابد.

پژوهشگران تخمین می‌زنند که با این طراحی جدید بتوانند هزینه تولید هیدروژن تجدیدپذیر را به ۲.۳ دلار به ازای هر کیلوگرم برسانند. این نسبت مطابق با استانداردی است که از سوی وزارت انرژی ایالات متحده آمریکا تعیین شده است.

با توجه به این که جهان می‌خواهد تا سال ۲۰۵۰ نشر گازخانه‌های گلخانه‌ای را به صفر برساند، خبر دستیابی به قابلیت تولید هیدروژن خورشیدی آن هم با این بازدهی بالا بسیار امیدوارکننده است. پیش‌تر در سال ۲۰۱۷ گروه دیگری از محققان توانسته بودند با پنل‌های خورشیدی شناور روی دریا به روش جذابی برای تولید سوخت هیدروژنی دست یابند. البته آن فناوری همچنان هزینه تولید بسیار بالایی داشت.