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据报说念,麻省理工学院(MIT)的工程师们思坐蓐都备绿色的、无碳的氢燃料,使用一种新的、肖似火车的、都备由太阳驱动的反馈堆系统。
在最近发表在《太阳能杂志》上的一项究诘中,工程师们建议了一个系统的主见野心,该系统不错有用地产生“太阳能热化学氢”(STCH)。该系统应用太阳的热量胜仗领会水并产生氢——一种清洁的燃料,不错为远程卡车、汽船和飞机提供能源,同期在这个进程中不会排放温室气体。
如今,氢气主若是应用自然气和其他化石燃料动作能源而进行坐蓐的,这使得从坐蓐启动到最终使用,这种底本绿色的燃料更像是一种“灰色”能源。比拟之下,STCH提供了一种都备零排放的替代决议,因为它都备依赖可再生太阳能来驱动氢的坐蓐。
磋磨词,到现时为止,现存的STCH野心后果有限:唯有纯粹7%的射入阳光被用来制造氢气。迄今为止的收场是低产量和高老本。
麻省理工学院的究诘小组忖度,他们的新野心不错应用高达40%的太阳热量来产生更多的氢气,这是竣事太阳能燃料的一大步。后果的普及不错裁汰系统的总体老本,使STCH成为一个潜在的可扩张的、包袱得起的遴荐,以匡助运载行业脱碳。
该究诘的主要作家Ahmed Ghoniem解说示意,“咱们觉得氢是异日的燃料,有必要低价、大限制地坐蓐氢。咱们正在发奋竣事能源部的目标,即到2030年以每公斤1好意思元的价钱坐蓐绿色氢。为了普及经济效益,咱们必须普及后果,并确保咱们收罗的大部分太阳能用于坐蓐氢气。”
具体而言,与其他建议的野心肖似,MIT的系统将与现存的太阳能热源辘集合,比如聚光太阳能发电厂(CSP)——一个由数百面镜子构成的圆形阵列,收罗阳光并将其反射到中央经受塔。然后STCH系统接管经受器的热量并率领其领会水并产生氢气。
值得小心的事,这个进程与电解相配不同,电解使用电而不是热来领会水。
主见性STCH系统的中枢是两步热化学反馈。在第一步中,水以蒸汽的形貌透露在金属中。这使得金属从蒸汽中接管氧气,留住氢气。这种金属“氧化”肖似于铁在水中的生锈,但发生的速率要快得多。
一朝氢被永诀,氧化(或生锈)的金属在真空中再行加热,这不错逆转生锈进程并使金属再生。畏怯氧气后,金属不错冷却并再次透露在蒸汽中以产生更多的氢。这个进程不错重迭数百次。
每个反馈堆将领先通过一个热站,在那处它将透露在高达1500摄氏度的太阳热量下。这种顶点的高温会有用地将氧气从反馈堆的金属中抽出。然后,这种金属将处于“收复”情状——准备从蒸汽中接管氧气。为了竣事这一目标,反馈堆将窜改到一个温度在1000摄氏度控制的较冷的站,在那处它将透露在蒸汽中产生氢气。
究诘东说念主员对主见野心进行了详备的模拟,发现它将显赫普及太阳能热化学制氢的后果,从之前野心的7%普及到40%。
“咱们必须研讨系统中的每少量能量,以及若何使用它,以最大限度地裁汰老本,”Ghoniem说,“通过这种野心,咱们发现一切都不错通过来自太阳的热量来提供能源。它大约应用40%的太阳热量来产生氢气。”
比特派分身来岁,该团队将缔造一个系统的原型,他们操办在现时资助该神志的能源部现实室的围聚太阳能发电措施中进行测试。
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