За да произвежда водород на покриви или в специални слънчеви ферми, изследователски екип, ръководен от Технологичния институт в Карлсруе (KIT) в Германия, създаде фотореактори, които приличат на панели и използват фотокатализатор, разделящ водата. Според Пол Кант от Института за инженерство на микропроцеси (IMVT) в KIT, „вече са известни различни фотокатализатори“.

Например, те могат да се използват за разделяне на водата на водород и кислород или за производство на климатично неутрални горива от въглероден диоксид и вода. Предложените методи използват фотокатализатор за генериране на необходимата химическа реакция за електролизата, симулирайки процеса на фотосинтеза в процеса. Фотокатализаторът и съставките на действителната химическа реакция присъстват във фотореакторите. Учените твърдят, че всяка течна, газова или хетерогенна многофазна фотокаталитична система може да използва метода на проектиране и основния дизайн.

Процесът на проектиране и полученият фотореактор обаче са експериментално доказани с добре известната, широко използвана и надеждна фотокаталитична система от калиев железен (III) оксалат, за да се осигури сравнимост с алтернативни техники. V-образен концентратор и подобна на тръба кухина са вградени във всеки от стотиците паралелни реакционни канали на фотореактора. Светлината се събира от V-образния концентратор от различни ъгли на падане и се насочва към огледална камера, обхващаща реакционния обем, подобна на тръба. Без значение накъде е обърнато слънцето или къде се намира в небето, фотореакторът в идеалния случай трябва да предава входящата светлина към фотокатализатора с ниски загуби

Според немските специалисти микроструктурираните полимерни панели включват алуминиево покритие за висока отразяваща способност, което позволява както идеални работни условия, така и ефективно доставяне на светлина към фотокатализатора през целия ден.

Според експертите тази система може скоро да доведе до производството на евтини и високоефективни продукти. Очаква се материалната цена на компонентите на реактора да бъде от порядъка на 9,4 $ m2. „Изработен само от три полимерни части, всички произведени чрез установени техники за масово производство“, добавиха те. „Оценката на материалните разходи за фотореакторната система се увеличава до приблизително 22 $ m2, когато се включи катализатор, оценен на 1 милион долара на тон.“

В проучването „Евтини фотореактори за високо фотонен/енергийно ефективен слънчев синтез“, което току-що беше пуснато в Joule, те представиха новаторската идея. Канадски учени от университета в Торонто са част от изследователския екип. „По-нататъшното оптимизиране на фотореактора трябва да е насочено към производството на ключовите компоненти в полимерите и отчитането на аспекти от реалния свят, като стареене на полимери и оптични покрития, както и предизвикателства като натрупване на прах в доста сложната повърхност на отвора на фотореактора. “, казаха те в заключението си.

Източник: PV magazine