氫電是一種混合概念,它將太陽(yáng)能和氫的生產(chǎn)和存儲相結合,可得到持續的發(fā)電及高效,無(wú)化學(xué)原料的能量?jì)?。目前,科學(xué)界十分關(guān)注提高太陽(yáng)能電池效率,通過(guò)分解水分子產(chǎn)生氫氣,并提高儲存能力。在這些領(lǐng)域中,每時(shí)每刻都會(huì )有新的出版物,為更環(huán)保、更美好的未來(lái)帶來(lái)了希望。
然而,普魯德大學(xué)的一支研究團隊開(kāi)發(fā)了一種模型,據該模型統計表明,無(wú)論科學(xué)家如何努力試圖在其中一個(gè)領(lǐng)域取得開(kāi)創(chuàng )性進(jìn)展,只有集所有技術(shù)于該領(lǐng)域才是理想的解決方案。他們的論文剛剛發(fā)表在美國國家科學(xué)院院刊上,化學(xué)工程博士生EmreGen?er和他的團隊提出了“氫電”的概念。它涉及聚光太陽(yáng)能發(fā)電和氫氣的制備與存儲,這些形成良好的協(xié)同效應,最終可成為一種先進(jìn)的能量?jì)Υ嫦到y。
氫電主要由太陽(yáng)能聚光器、蒸汽渦輪機和反應器組成。在白天,太陽(yáng)能集中器聚集陽(yáng)光將水加熱到1300℃。此過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽為蒸汽渦輪機和反應器所用。渦輪機發(fā)電,同時(shí)反應器將水分解成氫氣和氧氣。
到了晚上,產(chǎn)生的氫氣用來(lái)加熱水并使渦輪機繼續運轉直至第二天白天聚光器開(kāi)始再次工作。多余的氫氣可以用于其他用途,例如氫能源汽車(chē)的供電,或與農作物產(chǎn)生的碳混合制成肥料和燃料。
就效率而言,氫電滿(mǎn)足所有的需求。在24小時(shí)周期內,太陽(yáng)能轉換效率約為35%,這是目前最好的光伏電池的水平。不僅如此,在能量?jì)Υ娣矫?,這個(gè)系統效率更高,原因有兩方面。一是該系統不會(huì )隨著(zhù)充放電循環(huán)而惡化,另一方面是產(chǎn)生的氫可以運用到其他多種行業(yè)中。
氫電目前只是一個(gè)用模擬數據進(jìn)行測試的概念模型。雖然它還沒(méi)有實(shí)驗組件,但它展示了一種可供選擇的更先進(jìn)的太陽(yáng)能儲能系統。