صناعة

يصنع العلماء الوقود السائل من الطاقة الشمسية

يصنع العلماء الوقود السائل من الطاقة الشمسية

اكتشف العلماء للتو طريقة لتحويل الطاقة الشمسية مباشرة إلى وقود اصطناعي باستخدام ثاني أكسيد الكربون. تعمل تقنيات الطاقة الشمسية الحالية إما في الطاقة الشمسية الكهروضوئية أو الشمسية الحرارية. يتم توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية من خلال الألواح الشمسية ، والتي تظهر عادة على أسطح المنازل والعديد من محطات الطاقة الشمسية. عادةً ما تُستخدم الطريقة الأخرى للطاقة الشمسية الحرارية فقط في محطات الطاقة واسعة النطاق ، حيث تستخدم المرايا لتركيز الطاقة الشمسية لتسخين سائل يعمل بعد ذلك على تشغيل التوربينات. ومع ذلك ، فإن كلتا الطريقتين تتضمن تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء. في حين أن الكهرباء مفيدة ، يتم فقدان الكثير من الطاقة في تخزين الكهرباء ، وهو أمر تتغلب عليه عملية التحويل إلى وقود سائل.

وهذا يسمح بتخزين الطاقة الشمسية في شكل روابط كيميائية. إنه أسهل من تخزين الكهرباء. يعتمد النهج الجديد على مبدأ مشابه لتلك المستخدمة في محطات الطاقة الشمسية. "~ إيفو ألكنيت ، الكيميائي في مختبر تكنولوجيا الطاقة الشمسية التابع لمعهد PSI

[مصدر الصورة: ستيف / ناسا / فليكر]

طور الباحثون في معهد Paul Scherrer PSI و ETH Zurich العملية التي تستخدم الطاقة الشمسية لتسخين محلول كيميائي إلى أكثر من 1000 درجة مئوية مما يؤدي إلى عمليات كيميائية معينة. تلخص ETH Zurich كيف تعمل العملية بشكل أفضل:

"عند تعرضها لدرجات حرارة عالية جدًا فوق 1500 درجة مئويةأكسيد السيريوم يفقد بعض ذرات الأكسجين. في درجات الحرارة المنخفضة ، تحرص هذه المادة المخففة على إعادة اكتساب ذرات الأكسجين. إذا تم توجيه جزيئات الماء وثاني أكسيد الكربون فوق مثل هذا السطح النشط ، فإنها تطلق ذرات الأكسجين (الرمز الكيميائي: O). يتم تحويل الماء (H2O) إلى هيدروجين (H2) ، ويتحول ثاني أكسيد الكربون (CO2) إلى أول أكسيد الكربون (CO) ، بينما يعيد السيريوم أكسدة نفسه في العملية ، مما يضع الشروط المسبقة لدورة أكسيد السيريوم لتبدأ من جديد . "

من المهم أن نلاحظ أن هذا البحث لا يزال فقط في طليعة التكنولوجيا. لإضفاء الحيوية على عملية التحويل ، سيتطلب استثمارًا كبيرًا لإنشاء محطة طاقة شمسية كاملة لتحويل الوقود السائل. تم إجراء الاختبار الأولي في فرن عالي الأداء لمحاكاة درجات الحرارة التي نأمل أن تنتجها الطاقة الشمسية في المستقبل.

تم نشر المقال العلمي لهذا البحث هنا.

راجع أيضًا: قضبان الوقود المعدنية الجديدة ستجعل الطاقة النووية أكثر أمانًا


شاهد الفيديو: كيف تحول أشعة الشمس إلى وقود متجدد (كانون الثاني 2022).