«Ոսկե» ջրածին արտադրող նոր տեսակի արևային վահանակներ

Նոր տեսակի արևային վահանակները արտադրում են «ոսկե» ջրածին: Իսկ կիրառման հնարավորությունները գրեթե անսահման են, ասում է հետազոտող Յոհան Մարթենսը։ Ոչ վաղ անցյալում արևային վահանակները ոչ այնքան տարածված էին, բայց այժմ արևային վահանակները դարձել են փողոցային տեսարանի մի մասը, ինչպես լամպերի սյուները և կայանված մեքենաները:

 

Արդյո՞ք նույնը տեղի կունենա ջրածին արտադրող արևային վահանակների հետ: Մակերևութային քիմիայի և կատալիզի Լյովենյան ինստիտուտի պրոֆեսոր Յոհան Մարտենսը ջրածին ստանալը դարձրեց իր կյանքի գործը: Երեք տարի առաջ նրա հետազոտական ​​թիմը ցուցադրեց մի վահանակ, որն օդից ջրի գոլորշի է անջատում և դրանից ջրածին արտադրում արևի էներգիայի միջոցով: Այժմ արդեն նախատիպը բազմապես փոփոխվել է և բերվել արդյունաբերական մասշտաբների: Մարթենսը և նրա թիմը աշխատում են Solhyd-ի կառուցման վրա, որը KU Leuven-ի դուստր ձեռնարկությունն է, որը հույս ունի լայնածավալ արտադրություն սկսել մինչև 2026 թվականը:

 

Միջանկյալ արդյունքը, առաջին հայացքից, օդի ընդունման և փոխակերպման լրացուցիչ շերտով արևային մարտկոցը ցուցադրվեց անցյալ շաբաթ մաքուր տեխնոլոգիաների միջոցառման ժամանակ Flanders Investment and Trade-ի ներկայացուցիչների համար: Արտահանման հնարավորությունները մեծ ոգևորություն են առաջացրել, քանի որ կանաչ ջրածինը կդառնա հաջորդ «Մեծ թռիչք առաջ» էներգետիկ անցման մեջ: Նորամուծությունը մեծ միջազգային հետաքրքրություն է ներկայացնում: Վերջին տարիներին, ջրածնի ծաղկող համայնքի գործընկերներն ու ձեռնարկատերերը այցելել են Յոհան Մարթենս լաբորատորիա: Միևնույն ժամանակ, դոկտորանտներ Յան Ռոնջի և Թոմ Բոսերեսի հետ միասին նա առաջադրվել է Եվրոպական արտոնագրային գրասենյակի կողմից 2022 թվականի եվրոպական գյուտարարների հեղինակավոր մրցանակի համար:

 

- Որտե՞ղ է կոնկրետ նորարար հանճարը:

- Յոհան Մարթենս. Աշխարհում ատոմակայանի չափերին համապատասխանող հարյուրավոր մեգավատից մինչև մեկ գիգավատից ավելի ջրածնային արտադրության նախագծեր են մշակվում: Սա սովորաբար ներառում է ծովային հողմակայանների և էլեկտրոլիզի համադրություն, ինչպես նաև արևային էներգիան օգտագործվում է այն սնուցելու համար: Այս խոշոր նախագծերը շատ անհրաժեշտ են, քանի որ մենք չենք կարող արտադրել այնքան ջրածին, որպեսզի հաջողվի էներգիայի անցումը: Դրա համար մենք պետք է օգտագործենք բոլոր հնարավորությունները։ Մեր ջրածնային վահանակը լրացնում է այս մեգա-նախագծերը, բայց որպես հայեցակարգ այն լրիվ հակառակն է՝ ենթադրվում է փոքր մասշտաբովներով, մոդուլային, ապակենտրոնացված ջրածնային արտադրության համար և ինչն է իսկապես յուրահատուկ՝ յուրաքանչյուր վահանակ կարող է աշխատել ինքնուրույն, քանի որ բոլոր գործառույթները ներկառուցված են: Ջրի գոլորշի և արև. ահա այն ամենը, ինչ ձեզ հարկավոր է: Այս գործընթացը կարելի է բնութագրել որպես արհեստական ​​ֆոտոսինթեզ։ Ի դեպ, խոսքը կանաչ ջրածնի մասին չէ, այլ ուղղակի արևից ստացված «ոսկե ջրածնի»։ Սա է մեր էներգետիկ անկախության բանալին, այս օրերի նուրբ թեման։ Ջրածնի պահանջարկի հսկայական աճը բավարարելու համար հիմնականում ներմուծում է սպասվում Հարավային Ամերիկայից կամ Ավստրալիայից, որտեղ հսկա ջրածնային կայանների պայմանները օպտիմալ են։ Մեր ապակենտրոնացված արտադրության մեթոդով մենք կարող ենք սահմանափակել այս կախվածությունը: Եվրոպայում և ամենուր այնքան արև կա, որ մեր ջրածնային վահանակը աշխատի:

 

- Ի՞նչ հնարավորություններ եք տեսնում:

- Մարթենս. Նրանք գրեթե անսահմանափակ են: Մեր նպատակն է ազդեցություն ունենալ կլիմայի և կենսաբազմազանության վրա: Ես տեսնում եմ երկու կարևոր տիրույթ. hարավում մոտ 3 միլիարդ մարդ իրենց էներգիայի կարիքները հոգում է փայտի միջոցով: Արդյունքը՝ անտառահատումներ, որոնք վնասակար են կլիմայի և կենսաբազմազանության համար: ՀԿ-ները փորձում են ինչ-որ բան անել LPG-ի հետ կապված, բայց լոգիստիկ առումով դա բարդ պատմություն է, և LPG-ն նաև հանածո վառելիք է: Ջրածնային վահանակները շատ ավելի լավ լուծում են: Այս մարդկանցից շատերն ապրում են արևադարձային շրջաններում: Խոնավ և արևոտ տեղը իդեալական է մեր վահանակների համար, որոնք չեն պահանջում արտաքին հոսանք կամ ջուր: Չորս կամ հինգ վահանակներով դուք կարող եք ապահովել մի ամբողջ ընտանիք, նույնիսկ հեռավոր գյուղերը կարող են օգտագործել ջրածինը որպես գազ՝ ճաշ պատրաստելու կամ հովացնելու համար: Բացի այդ, ես հսկայական ներուժ եմ տեսնում արդյունաբերական աշխարհում։ Ես թերահավատ չեմ մարտկոցով մեքենաների նկատմամբ, մենք դեռ շատ բան կարող ենք էլեկտրաֆիկացնել: Բայց պարզ է նաև, որ շատ բան չի կարող էլեկտրաֆիկացվել։ Արդյունաբերական գործընթացներ, ծանր տրանսպորտային միջոցներ, բեռնափոխադրումներ, որոնց համար ածխաթթվացման համար մեզ շատ ջրածնի կարիք կլինի։ Այսպիսով, արևադարձային գոտիները կատարյալ են:

 

- Ձեր վահանակը նույնքան լավ է աշխատում նաև այլ կլիմայական պայմաններում:

- Մարթենս. Այո, բացառությամբ, միգուցե, չափազանց չոր տարածքների, ինչպիսին է Մահվան հովիտը Կալիֆորնիայում: Բայց դուք գիտե՞ք, որ անապատային տարածքների մեծ մասում խոնավությունը բարձրանում է գիշերը: Այնուհետև մեր վահանակները բուֆերացնում են ջուրը, մինչև արևը փայլի, և ջրածինը կարող է արտադրվել էլեկտրակատալիզի միջոցով:

 

- Արդյո՞ք մեր տանիքները շուտով կլցվեն ջրածնային վահանակներով:

- Մարթենս. Առաջին փուլում ես մտածում եմ կոլեկտիվ ինստալացիաների մասին, օրինակ՝ հասարակական շենքերում։ Բայց տեխնոլոգիան դեռ ակտիվորեն կզարգանա, և մենք մեր լաբորատորիայում աշխատում ենք ջրածնի պահպանման երկրորդ, ոչ պակաս հեղափոխական նորարարության վրա։ Այժմ դուք պետք է սեղմեք այն գազի պես հսկայական ճնշման տակ, որպեսզի այն արդյունավետ պահեք: Կարելի է նաև հեղուկ դարձնել, բայց հետո այն պետք է սառեցնել մինչև -253 աստիճան։ Մենք ունենք շատ ավելի լավ այլընտրանք՝ պաղպաղակ։

 

- Ինչու՞ այդպես:

- Մարտենս. Սառույցը լողում է ջրի վրա և այս հատկությունը սառույցին տալիս է ջրածնի մոլեկուլները կապելու հսկայական ներուժ: Մենք աշխատում ենք սառցե բջիջի վրա, որը կարող է տասն անգամ ավելի շատ էներգիա պահել մեկ խորանարդ մետրի համար, քան ֆոտովոլտային կայանքներում ներկայումս: Ջրածնային պանելներով դաշտերը մասամբ ծածկելը ևս տարբերակ է՝ մշակաբույսեր ավելի լավ են աճում առանց արևի չափազանց մեծ ազդեցության, իսկ հովանոցը պաշտպանում է ծայրահեղ անձրևներից: Այսպիսով, ֆերմերները դառնում են ոչ միայն մսի, կաթնամթերքի և բանջարեղենի, այլև ջրածնի մատակարար։