Для решения этой проблемы Цзинь Сюань, доцент кафедры машиностроения в Университете Хериот-Ватт в Шотландии, работал с Йельским университетом, Городским университетом Гонконга и Восточно-Китайским университетом науки и техники, чтобы вместе работать над улучшением производства водорода из солнечной энергии, и водород постепенно стал частью возобновляемой энергии.
Солнечная энергия и катализаторы разлагают воду на водород и кислород. В прошлом электролизная технология электролизера PEC требовала 1,23 эВ (эВ), и использовался только один УФ-фильтр. Группа может только продвигать свою реакцию, приводя к большому спектру потерь.
Команда разработала конструкцию с разностью по значению pH, чтобы снизить потребность в энергии до 0,35 эВ. Изменяя pH каждого электрода индивидуально, термодинамика процесса электролизной воды полностью различна, что позволяет использовать электролизную технологию электролиза PEC. Может использоваться дешевле с большим спектром для работы.
Чтобы адаптироваться к разнице в значениях кислоты и гелия, новая микросистема будет создавать уникальный микрожидкостной режим и одновременно будет хранить кислотные и щелочные электролиты в одной и той же ячейке. Новая система также может уменьшить электролизную электростанцию PEC. 20% стоимости увеличит эффективность преобразования солнечного топлива на 20%.
Профессор Сюань сказал, что как в Великобритании, так и во всем мире стоимость является самой большой проблемой для технологии производства солнечного водорода. Ее стоимость примерно в два раза выше, чем у ветра и биомассы, и новая система сможет использовать более дешевые и доступные материалы. Это означает, что технология может быть легко коммерциализирована и удовлетворять растущий спрос на водородное топливо. Команда также фактически использовала технологию в топливных элементах.
Ханна Смит (Hannah Smith), старший менеджер по вопросам политики Scottish Renewables, сказала, что это исследование позволило расширить возможности использования возобновляемых энергетических ресурсов в Великобритании. Зеленый водород можно использовать в автомобилях для внутреннего отопления и водородного топливного элемента, а также ускорить скорость декарбонизации в Соединенном Королевстве.
Джон Андерхилл, главный ученый из Университета Хериот-Ватт, отметил, что как добиться низкоуглеродной и безопасной энергии в настоящее время является одной из самых больших проблем, и Хериот-Ваттский университет проводит испытания технико-экономических обоснований новых энергетических систем, которые помогут будущему энергетическому переходу.