Институт солнечного топлива HZB разрабатывает прямой подход к производству водорода из воды при помощи солнечной энергии

Исследователи из Института солнечного топлива HZB работают над новым подходом к производству водорода из воды при помощи солнечной энергии. Они разрабатывают фотоэлектроды, которые не только преобразуют солнечный свет в электрическую энергию, но и каталитически способствуют расщеплению воды.

Эти фотоэлектроды состоят из поглотителей света, связанных с материалами катализатора, образуя активный компонент фотоэлектрохимического элемента (PEC). Лучшие ячейки PEC уже достигли эффективности близкой к 10%.

Однако пока технико-экономический анализ (TEA) и оценки чистой энергии (NEA) показали, что подход PEC еще не конкурентоспособен для масштабного внедрения. Водород из систем PEC сегодня стоит около 10 долларов США за килограмм, что примерно в 6 раз больше, чем водород, получаемый при паровой конверсии ископаемого метана (1,5 долларов США за килограмм). Более того, совокупная потребность в энергии для расщепления воды на PEC оценивается в 4-20 раз выше, чем для производства водорода с помощью ветряных турбин и электролизеров.

Ученые исследует новый подход, при котором часть полученного водорода вступает в дальнейшую реакцию с итаконовой кислотой (IA) в том же реакторе, до образования метилитаконитрила, критически важного для многих промышленных процессов.