Обычно водород производится путем электролиза воды, для чего нужны большие объемы жидкости и электроэнергии. Новая разработка делает производство водорода дешевым и экологичным, используя бесплатные и неисчерпаемые ресурсы — солнце и морскую воду. При этом параллельно проводится дистилляция воды, сообщает Корнельский университет.
Устройство размером всего 10×10 см производит 200 мл водорода в час с энергоэффективностью 12,6% под естественным солнцем. Побочный продукт — питьевая вода, а главное преимущество — отсутствие выбросов углерода.
Инженеры задействовали особенность солнечных панелей: они преобразуют в электричество лишь 30% солнечной энергии, а остальное рассеивается в виде отработанного тепла. Это тепло устройство способно использовать для нагрева морской воды до тех пор, пока она не испарится. Таким образом, коротковолновый свет взаимодействует с солнечным элементом для выработки электроэнергии, а длинноволновый генерирует отработанное тепло для дистилляции морской воды.
Для того, чтобы произошло межфазное термическое испарение, есть важный компонент — капиллярный фитиль, который удерживает воду в тонкой пленке, находящейся в прямом контакте с фотоэлементом. Таким образом, нужно нагреть только тонкую пленку, а не большой объем воды, и эффективность испарения увеличивается до 90% и выше. После испарения морской воды соль остается, а опресненный пар конденсируется в чистую воду, которая проходит через электролизер, расщепляющий молекулы воды на водород и кислород.
У устройства также есть потенциал для использования на солнечных электростанциях: оно может охлаждать панели, повышая их эффективность и срок службы.
