Wodór jest najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem we Wszechświecie. Ale tutaj na Ziemi jest to raczej rzadkie. To niefortunne, ponieważ w naszym ocieplającym świecie jego status jako paliwa bezemisyjnego sprawia, że jest to pożądana substancja chemiczna. Jeśli niemieccy naukowcy odniosą sukces, ich projekt Synlight pomoże urzeczywistnić odnawialne paliwo wodorowe.
Nazwany „sztucznym słońcem”, Synlight wykorzystuje skoncentrowane światło do zasilania termochemicznego rozszczepiania wody (TWS). Każde dziecko w wieku szkolnym wie, że możesz wytwarzać wodór poprzez elektrolizę - przepuszczając prąd elektryczny przez wodę. Ale to wymaga ogromnej ilości prądu. TWS może być lepszym sposobem na wydobycie wodoru z wody, ale wymaga także ogromnej ilości energii i na tym właśnie polegają niemieckie badania.
W przypadku spalania czystego tlenu - na przykład wewnątrz ogniwa paliwowego - jedynym produktem odpadowym wodoru jest woda. Nie powstają gazy cieplarniane ani cząstki stałe. Ale jeśli chcemy go wykorzystać do zasilania naszych samochodów, autobusów, ciężarówek, a nawet samolotów, potrzebujemy ogromnych ilości. I musimy produkować go w opłacalny sposób.
„Odnawialne źródła energii będą w przyszłości podstawą globalnego zaopatrzenia w energię”. - Karsten Lemmer DLR Członek zarządu
Chodzi o wykorzystanie ciepła wytwarzanego przez skoncentrowaną energię słoneczną (CSP) do wydobywania wodoru z wody, eliminując w ten sposób potrzebę energii elektrycznej. Systemy CSP wykorzystują lustra lub soczewki, aby skoncentrować duży obszar światła słonecznego na małym obszarze. Ciepło z tego działania można wykorzystać do zasilania TWS. Projekt Synlight w Niemczech demonstruje żywotność TWS poprzez naśladowanie efektu skoncentrowanego światła słonecznego. W ten sposób badacze budują coś, co nazywa się największym sztucznym słońcem na świecie.
Niemieccy naukowcy z German Aerospace Center (DLR) w Julich pod Kolonią zbudowali Synlight, system 149 lamp o dużej mocy tego typu wykorzystywanych w projekcjach filmowych. Gdy wszystkie te lampy są włączone, Synlight wytwarza światło, które jest około 10 000 razy intensywniejsze niż naturalne światło słoneczne na Ziemi. Gdy wszystkie lampy są skierowane w jednym miejscu, Synlight generuje temperatury do 3000 stopni Celsjusza. Wyzwanie polega obecnie na opracowaniu materiałów i procesów, które mogłyby działać w tak ekstremalnych temperaturach.
Sam system Synlight zużywa ogromną ilość energii elektrycznej do działania. Ale często tak jest w przypadku obiektów eksperymentalnych. Projekt Synlight naśladuje efekt intensywnej, ciągłej energii słonecznej, co nie jest łatwo dostępne w Niemczech. Budując placówkę testową zasilaną energią elektryczną, naukowcy będą mogli niezawodnie przeprowadzać eksperymenty bez opóźnień lub wpływu pochmurnej pogody.
„Paliwa, paliwa i materiały palne pozyskane za pomocą energii słonecznej oferują ogromny potencjał w zakresie długoterminowego przechowywania i produkcji surowców chemicznych oraz ograniczenia emisji dwutlenku węgla. Synlight usprawni nasze badania w tej dziedzinie. ” - Karsten Lemmer, członek zarządu DLR
Jak powiedział Johannes Remmel, minister ochrony klimatu Nadrenii Północnej-Westfalii: „” Musimy rozwinąć istniejącą technologię w praktyczny sposób, aby osiągnąć cele w zakresie energii odnawialnej, ale transformacja energetyczna ulegnie osłabieniu bez inwestycji w innowacyjne badania, najnowocześniejsze technologie i globalne projekty latarni morskich, takie jak Synlight. ”
To nie jest pierwsza próba niemieckiego centrum lotniczego w zakresie skoncentrowanej energii słonecznej. Są zaangażowani w wiele projektów mających na celu przyspieszenie koncentracji energii słonecznej i rozdziału wody termalnej. DLR jest partnerem w pilotażu Hydrosol II w Hiszpanii. Jest to reaktor do słonecznej termochemicznej produkcji wodoru, który działa od 2008 roku. Są również zaangażowani w pierwszą komercyjnie eksploatowaną wieżę słoneczną, 11 megawatowy system w Hiszpanii zwany wieżą energii słonecznej PS10.
