Vodík je najhojnejším prvkom vo vesmíre. Ale tu na Zemi je to dosť zriedkavé. To je nešťastné, pretože v našom otepľujúcom sa svete je vďaka nemu emisnému stavu vyhľadávanou chemikáliou. Ak budú nemeckí vedci úspešní, ich projekt Synlight pomôže zrealizovať obnoviteľné vodíkové palivo.
Synlight, ktorý sa nazýva „umelé slnko“, využíva koncentrované svetlo na napájanie termochemického štiepenia vody (TWS). Každé školské dieťa vie, že môžete elektrolýzou vyrábať vodík - prúdom cez elektrický prúd. Ale to si vyžaduje obrovské množstvo elektriny. TWS môže byť lepším spôsobom, ako dostať vodík z vody, ale vyžaduje si to aj obrovské množstvo energie, o čom je nemecký výskum.
Pri spaľovaní čistým kyslíkom - napríklad v palivovom článku - je odpadovým produktom vodíka iba voda. Neprodukujú sa žiadne skleníkové plyny ani častice. Ak ju však chceme použiť na pohon našich automobilov, autobusov, nákladných automobilov a dokonca aj lietadiel, potrebujeme obrovské množstvo. A musíme ho vyrobiť nákladovo efektívne.
„Obnoviteľné energie budú v budúcnosti základom celosvetového zásobovania energiou.“ - člen výkonnej rady DLR spoločnosti Karsten Lemmer
Ide o využitie tepla generovaného koncentrovanou solárnou energiou (CSP) na extrahovanie vodíka z vody, čím sa eliminuje potreba elektrickej energie. Systémy CSP používajú zrkadlá alebo šošovky na koncentrovanie veľkej časti slnečného svetla na malú plochu. Teplo z tejto akcie sa môže využiť na napájanie TWS. Projekt Synlight v Nemecku demonštruje životaschopnosť TWS napodobňovaním účinku koncentrovaného slnečného svetla. Vedci tak vytvárajú to, čo sa nazýva najväčšie umelé slnko na svete.
Nemeckí vedci z Nemeckého leteckého centra (DLR) v Julichu pri Kolíne nad Rýnom vybudovali systém Synlight, systém 149 vysokovýkonných lámp, ktoré sa používajú vo filmových projekciách. Keď sú všetky tieto žiarovky zapnuté, Synlight produkuje svetlo, ktoré je asi 10 000-krát intenzívnejšie ako prirodzené slnečné svetlo na Zemi. Ak sú všetky žiarovky namierené na jednom mieste, Synlight generuje teploty až do 3000 stupňov Celzia. Výzvou je teraz vývoj materiálov a procesov, ktoré dokážu pracovať pri takej extrémnej teplote.
Samotný systém Synlight využíva na prevádzku obrovské množstvo elektrickej energie. Ale to je často prípad experimentálnych zariadení. Projekt Synlight napodobní účinok intenzívnej, nepretržitej slnečnej energie, niečo, čo v Nemecku nie je ľahko dostupné. Vybudovaním testovacieho zariadenia poháňaného elektrickou energiou budú môcť vedci spoľahlivo vykonávať experimenty bez oneskorenia alebo nepriaznivého počasia.
„Palivá, palivá a palivá získané pomocou slnečnej energie ponúkajú obrovský potenciál pre dlhodobé skladovanie a výrobu chemických surovín a zníženie emisií oxidu uhličitého. Spoločnosť Synlight zlepší náš výskum v tejto oblasti. “ - Karsten Lemmer, člen výkonnej rady DLR
Ako Johannes Remmel, minister ochrany podnebia v Severnom Porýní-Vestfálsku, uviedol: „„ Aby sme dosiahli ciele v oblasti obnoviteľnej energie, musíme existujúce technológie praktickým spôsobom rozšíriť, ale energetický prechod bude slabý bez investícií do inovatívneho výskumu, najmodernejších technológií a v globálnych projektoch majákov, ako je Synlight. “
Toto nie je prvý pokus nemeckého leteckého centra o koncentrovanej slnečnej energii. Zúčastňujú sa na mnohých projektoch zameraných na zlepšenie koncentrovaného využívania solárnej energie a termálnej vody. DLR je partnerom v pilotnom projekte Hydrosol II v Španielsku. Je to reaktor na výrobu solárneho termochemického vodíka, ktorý je v prevádzke od roku 2008. Sú tiež zapojení do prvej komerčne prevádzkovanej solárnej elektrárne, 11 megawattového systému v Španielsku nazývaného solárna veža PS10.
