Przetestowano reaktor słoneczny działający w nocy

Międzynarodowa grupa naukowców z Niemieckiego Centrum Aeronautycznego (DLR) z powodzeniem przeprowadziła w Kolonii testy innowacyjnego reaktora słonecznego CONTISOL z użyciem sztucznego słońca. Wynalazek jest w stanie wytworzyć wodór bez emisji CO2. Ponadto reaktor może funkcjonować w porze nocnej, ponieważ stosuje skoncentrowaną energię słoneczną (ang. CSP – concentrated solar power) oraz magazynuje energię cieplną.

Istotą innowacyjnego wynalazku jest to, że można z niego uzyskać paliwo słoneczne bez szkód dla środowiska, w tym wodór bez użycia paliw konwencjonalnych. Według danych portalu ogniwa-paliwowe.info w obecnej chwili 48% produkowanego wodoru powstaje w efekcie reformingu metanu przy użyciu pary wodnej, 30% z ropy naftowej głównie w rafineriach, 18% z węgla, a pozostałe 4% z elektrolizy wody. Naukowcy twierdzą, że doskonalenie reaktorów słonecznych wytwarzających wodór jest kluczem do osiągnięcia 100% czystej energii przyszłości.

Zamiast spalać paliwo kopalne dla ciepła potrzebnego do napędzania procesu chemii termicznej i reakcji, takich jak rozszczepianie H2 (wodór) z H2O, naukowcy testowali różne rodzaje reaktorów ogrzewanych przez termiczną formę energii słonecznej, używając luster do koncentracji strumienia słonecznego. Aby uzyskać zeroemisyjne ciepło do termochemicznych reakcji, które mogą być realizowane w temperaturach sięgających do 1500 C, potrzebna jest technologia CSP, ponieważ jest ona bardziej wydajnym źródłem czystej energii, niż energia pochodząca z fotowoltaiki czy elektrowni wiatrowych.

Fotowoltaika od Columbus Energy

Naukowiec Justin Lapp na łamach artykułu „Fabrication and testing of CONTISOL: A new receiver-reactor for day and night solar thermochemistry” wyjaśnia, że gdy temperatura spadnie, reakcja może wymagać zatrzymania lub natężenie przepływu reagentów zwolni samoistnie, zmniejszając ilość tworzonych produktów. Jeśli reaktor wyłącza się w nocy, to stygnie, nie tylko marnując resztki ciepła, ale zaczynając od zera następnego ranka. Dlatego w ramach CONTISOL-u. łączy się możliwości magazynowania z bezpośrednim solarnym reaktorem termochemicznym, uzyskują najlepsze z obu sfer, stabilne temperatury przez całą dobę, ale także najbardziej wydajne źródło ciepła do przeprowadzania reakcji.

Dla relokacji cząsteczek wody, węglowodorów czy paliw słonecznych wymagana jest temperatura w granicach 800-900 °C. Prototyp reaktora skutecznie działający w temperaturze 850 °C w warunkach laboratoryjnych daje około 5 kW mocy.

„Jest to prototyp naukowy tylko dla nas, aby zrozumieć, jak należy z nim pracować. Przy 5 kW nikt go nie skomercjalizuje”, wyjaśnia Lappe i dodaje: „Potencjalnie może być skalowany do 100 MW lub większej mocy”.

Źródło: Solarplaces.org, Green Evolution, Ogniwa-paliwowe.info