太阳能制氢在现实世界的测试中扩大了规模

一个试验项目成功地扩大了…的生产规模氢利用太阳能，为这项技术在对抗气候变化的斗争中使用打开了大门。

长期以来，氢一直被吹捧为一种可能的碳中性燃料来源，可用于从污染更严重的替代品(如石油和天然气)过渡。它可以清洁燃烧，1公斤氢气的能量与2.8公斤汽油的能量相同，这意味着它可以非常高效。然而，科学家们一直在努力寻找一种方法来大量生产氢气，这种方法使用的技术不会产生大量的碳足迹。目前，大多数氢气是通过气体或蒸汽重整生产的，根据使用的方法分为“棕色”、“灰色”或“蓝色”。一种更环保的方法，被称为“绿色”氢，是使用电解槽分解水——有效地实现碳中和——但这需要大量的能源，而之前的努力一直在努力使用可再生能源，如太阳能、风能或地热来实现这一目标。

太阳能发电项目尤其难以扩大规模，而且通常限于100瓦以下的系统，尽管这项技术以前曾被用于制造所谓的“太阳能燃料”。去年煤油是用太阳能电池阵列合成的该项目位于西班牙马德里附近，希望为航空业创造碳中性燃料。现在，来自瑞士洛桑的瑞士联邦理工学院(EPFL)的一个团队宣布，他们成功地利用太阳能电池阵列生产千瓦级的氢，提供了另一种燃料选择。

这个小组，由索菲娅Haussener该项目使用了一个追踪太阳的超大太阳能盘，能够将相当于800个太阳的光集中在一起。然后将其与光电化学装置相结合，该装置集成了将太阳光线转换为电能的所有关键要求，以及电解槽和水基热交换器，可用于分解水以产生氢气和氢气氧气．在2020年8月和2021年2月至3月期间进行了为期13天的试验。在整个试验过程中，该团队设法实现了每分钟约1.36克氢的最大速率，相当于2.97千瓦的燃料，以及总计3.2千克的太阳能氢。考虑到太阳能技术中常见的标准能量损失，该团队报告称，太阳能转化为氢的效率超过20%。该团队的工作还包括他们关于热管理和系统优化的数据，允许其他团队试用该技术并最大限度地提高能量转换。

尽管这种技术在我们的家庭中使用还有很长的路要走——特别是氢气很难在标准温度和压力下储存——这项工作证明了这种设备在技术上的可行性，他说奥尔多·斯坦因费尔德他是瑞士苏黎世联邦理工学院的教授，也是太阳能燃料方面的专家。他补充说:“从实验室到现场是技术发展的关键阶段。”“作者已经成功地完成了这一阶段，展示了整个太阳能燃料系统在真实的间歇性太阳照射条件下在千瓦规模上的太阳运行。这些发现与该技术的大规模应用有关。”

这一消息是在人造碳中性燃料的竞赛走出实验室进入现实世界之际宣布的。2022年12月，保时捷在智利南部开设了一家合成燃料和绿色氢工厂，那里的大风和良好的阳光为该工厂提供了理想的能源条件。目前,该工厂的目标是到2023年底生产13万升电子燃料德国汽车市场的年销量增长至5500万升。正在建设中的沙特特大城市Neom也宣布了整个项目使用绿色氢的计划。