Czy tandemowe ogniwa perowskitowo-krzemowe są szansą na efektywną produkcję wodoru z OZE?

22 czerwca 2020, 15:45 Alert
Hydrogen Wallpaper Safari
Wodór. Fot. Wallpaper Safari

Naukowcy z Australian National University przekonują, że efektywna produkcja wodoru z pomocą energetyki słonecznej wymaga zmiany, która powinna pominąć elektrolizery. Rozwiązaniem ma być zastosowanie tandemowego ogniwa słonecznego z krzemem i perowskitem. Ma to być klucz do Świętego Graala „zielonego” wodoru.

Dziury i straty energii

Naukowcy Siva Krishna i Geping Shen przedstawili wyniki badań na łamach Advanced Energy Materials. PV-Magazine wskazuje, że droga do opracowania efektywnej produkcji wodorowej jest pełna „dziur i strat energii”. Ich koncepcja produkcji wodoru z pomocą energii z elektrowni słonecznych zakłada pominięcie elektrolizerów, konwersji energii w systemach AC/DC oraz strat w transmisji. Naukowcy osiągnęli efektywność produkcji na poziomie 17,6 procent, co jest światowym rekordem. Udało im się to uzyskać dzięki tandemowemu ogniwu słonecznemu z krzemem i perowskitem. Naukowcy badają proces, w którym ogniwo fotoelektrochemiczne (PEC) pozwala na katalizę wody i wytwarzanie gazowego wodoru oraz tlenu. Ogniwo zawiera półprzewodnikową fotoelektrodę zanurzoną w elektrolicie.

Naukowcy wskazują, że realizacja globalnej transformacji energetycznej będzie zależała od rozwiązania problemu przerw w dostawach energii. Istotne będzie więc opracowanie przenośnych środków magazynowania energii. W 2009 roku Departament Energetyki Stanów Zjednoczonych, chcąc zapewnić ramy opłacalności produkcji zielonego wodoru, wyznaczył cele wydajności konwersji energii słonecznej w chemiczną na poziomie 20 procent do 2020 roku. Ostatecznym celem ma być 22 procent. Problem w osiągnięciu wysokiej wydajności wynika z kosztów materiałów użytkowych. W przypadku, gdy używane są tańsze materiały, wydajność spada z 19 do 10 procent.

Pod koniec marca, według prognozy BloombergNEF o gospodarce wodorowej, wodór odnawialny może być produkowany w cenie 0,80- 1,60 dolarów/kg praktycznie na całym świecie przed 2050 rokiem.

PV-Magazine

Węgrecki: Wodór może zastąpić benzynę