Osim što proizvodi ekološki prihvatljivu električnu energiju, solarna energija također može omogućiti urednu proizvodnju vodika. Njegov kapacitet u različitim primjenama ispituju brojne skupine znanstvenika diljem svijeta. Adrian Pennington izvješćuje o nekim od ovih istraživanja i razvoja io tome kako IEC standardi mogu pomoći u 3. od IEC stupaca za PV publikaciju
27. lipnja 2024. Međunarodna elektrotehnička komisija (IEC)
Smatra se da je vodik (H2) privlačan izvor čiste energije ako se može proizvoditi bez ugljika od kraja do kraja. Biti u mogućnosti to učiniti, uz razuman trošak, ostaje značajna prepreka. Čini se da savezne vlade diljem svijeta sve više žele staviti oklade na to, obično kao dio kombiniranog gospodarstva izbora zelene energije.
Međutim, kako sada stoji, više od 90% svjetskog H2 proizvedeno je iz neobnovljivih izvora goriva kroz postupke kao što su parna reforma metana, djelomična oksidacija metana i rasplinjavanje ugljena. Samo to proizvodi emisije od oko 830 milijuna lotova CO2 svake godine, što predstavlja preko 2% međunarodnih godišnjih emisija CO2.
To je jedva održiva metoda naprijed. Opcija je zamijeniti metan i ugljen s izvorom bez ugljika kao što je voda (H2O). Električna energija se koristi za dijeljenje vode na vodik i kisik kroz postupak koji se zove elektroliza i, u teoriji, proizvodi H2 bez stvaranja ikakvih emisija stakleničkih plinova. Kvaka je u tome što to ovisi o tome da je izvor električne energije također bez ugljika i, u mnogim područjima svijeta, objekti jednostavno još nisu prikladni ili financijski izvedivi za ovaj put. Osim toga, razne vrste elektrolizatora potrebnih za postupak koriste metale kao što su nikal i metali platinske skupine (PGM) koji su povezani s visokim troškovima, ekološkim učinkom i problemima u opskrbnom lancu.
Solarni termokemijski vodik mogao bi biti alternativa
Pozornost je zapravo usmjerena na novonastalu inovaciju koja koristi opciju potpuno bez emisija. To je solarni termokemijski vodik (STCH), koji ovisi o toplini, umjesto o vodi, proizvedenoj iz solarne energije za pokretanje proizvodnje H2.
U ovoj tehnici, snaga za pokretanje STCH proizvodnje vodika potječe od fokusiranja solarne energije (CSP). Varijante brojnih zrcala skupljaju i pokazuju sunčevu svjetlost do glavne točke dobivanja. Toplinu iz prijemnika zatim upija STCH sustav, koji je usmjerava na dijeljenje vode i stvaranje vodika. Razine temperature veće od 1 400 C mogu se koristiti za kuhanje vode za paru za pokretanje turbine, koja zauzvrat može proizvesti električnu energiju. Postoji caka. Do danas su STCH stilovi zapravo imali ograničenu učinkovitost: samo oko 7% ulaznog sunčevog zračenja koristi se za proizvodnju vodika, što takve sustave čini niskim prinosom i visokim troškovima.
U listopadu 2023. grupa na MIT-u objavila je razvoj. Njihov princip za sustav reaktora mogao bi iskoristiti čak 40% sunčeve topline. Prema znanstvenicima MIT-a, ovo povećanje učinkovitosti moglo bi smanjiti opće troškove sustava, čineći STCH mogućom skalabilnom i proračunski prihvatljivom alternativom za pomoć u dekarbonizaciji tržišta poput transporta.