Heimild: sec.ucf.edu
Notkun sólarorku til að framleiða vetni getur farið fram með tveimur aðferðum: rafgreiningu á vatni með rafmagni frá sól og beinni sundrungu sólarvatns. Þegar hugað er að rafmagni frá sól, tala næstum allir um PV-rafgreiningu. Ferlið gengur. Reyndar var það fyrst sýnt í Sólarorkumiðstöðinni í Flórída árið 1983 með styrk frá NASA Kennedy geimstöðinni. Þótt tæknilega sé framkvæmanlegt er það ekki efnahagslega hagkvæmt ennþá. Fyrir utan kostnað er spurningin hvers vegna nota rafmagn, mjög duglegur orkufyrirtæki, til að framleiða vetni, annan orkubera og breyta því aftur í rafmagn aftur til notkunar? Með öðrum orðum, rafmagn er svo dýrmætt og rafmagn, okkar æskilegasta orkufyrirtæki, að við viljum kannski ekki nota það í neitt annað en það. Þetta á sérstaklega við ef rafmagn er unnið úr ljósvökva. PV sem orkugjafi passar við loftkælingu hámarksálags veitna þjóðarinnar&# 39. Maður er miklu betra að nota PV rafmagn sem rafmagn þar sem það er of sóun til að nota það annars.
Hvenær verður skynsamlegt að búa til vetni úr sólarorku? Svarið er að við munum búa til vetni hvenær sem ekki er hægt að nota rafmagn - utan hámarks á afskekktum svæðum og á árstíðabundnum breytingum. Vetni frá vindi, vatni, jarðhita eða hvers konar sólarorku er dýrmætt þegar auðlindin passar ekki við álagsnet rafmagnsnetsins.
Ef sólarrafmagn með PV-rafgreiningar-eldsneyti klefi er ekki skynsamlegt, hvað með PV-rafgreiningu vetni? Reyndar snertir mest umræðan um PV-rafgreiningu vetnisframleiðslu til notkunar sem bifreiðaeldsneyti. Aftur virðist þessi atburðarás ekki vera raunhæf. Hugleiddu tilvik vetniseldsneytisstöðvar sem skammtar 1.000 lítra af bensíni á dag, um það bil helmingur af landsmeðaltali. Athugið að einn lítra af bensíni inniheldur nánast sama magn af orku og í einu kílói (kg) af vetni. Þannig mun eldsneytisstöð krefjast um 1.000 kg af vetni á dag. Með því að nota lægra upphitunargildi vetnis er raforkan sem þarf til að framleiða eitt kg af vetni 51 kWh (notuð rafgreiningarvirkni er 65%). Þetta þýðir að 1.000 kg / dag af vetni þarf 51.000 kWh á dag af rafmagni. Hægt er að áætla magn PV sem þarf til að veita 51.000 kWh með því að deila kWst með 5 klukkustundum / dag. Þannig þarf 10.200 kWp eða 10,2 megavött af PV afli til að reka 1000 kg / dag vetniseldsneytisstöð. Athugaðu að 1 kWp þarf um það bil 10 fermetra að flatarmáli fyrir PV við 10% skilvirkni.
Seinni flokkurinn, bein sólvatnsskipting, vísar til allra ferla þar sem sólarorka er beint notuð til að framleiða vetni úr vatni án þess að fara í gegnum millirafgreiningarstigið. Sem dæmi má nefna:
ljósaaflsfræðileg vatnsskipting - þessi tækni notar hálfleiðandi rafskaut í ljósvaraefnafrumum til að umbreyta ljósorku í efnaorku vetnis. Það eru í raun tvenns konar ljóseðlisefnafræðileg kerfi - ein notar hálfleiðara eða litarefni og önnur notar uppleysta málmfléttur.
ljósfræðilegt - þetta felur í sér myndun vetnis úr líffræðilegum kerfum sem nota sólarljós. Ákveðnir þörungar og bakteríur geta framleitt vetni við hentugar aðstæður. Litarefni í þörungum gleypa sólarorku og ensím í frumunni virka sem hvatar til að kljúfa vatn í vetnis- og súrefnisþætti þess.
háhita hitauppstreymishringrásir - þessar hringrásir nota sólarhita til að framleiða vetni með vatnsskiptingu með hitefnafræðilegum skrefum.
lífmassa gasification - þetta notar hita til að umbreyta lífmassa í tilbúið gas ríkt af vetni.
Ljósmyndaefnafræðilegir og ljósfræðilegir ferlar eru þeir sem þarf að þróa til að uppfylla orkuþörf til lengri tíma. Í dag' kerfin eru innan við 1 prósent skilvirk (sól til vetnis) og þau þurfa að ná mun meiri skilvirkni til að vera hagkvæm. Einnig eru engar stórar uppsetningar á hvorugri tækninni.
Hitaefnafræðilegir hringrásir við háan hita geta náð framúrskarandi skilvirkni (meiri en 40 prósent), en þeir verða að nota einbeittan sólmóttakara / viðbrögð sem geta náð hitastigi yfir 800 ° C. Það eru til margs konar varmaefnafræðilegar hringrásir sem hafa verið rannsakaðar. (Sjá Framleiðsla vetnis með sólhitaefnafræðilegum vatnshringrásum).
Lífmassa gasgun notar hita til að breyta lífmassa (viður, grös eða landbúnaðarúrgangur) í tilbúið gas. Samsetning lofttegundanna er háð tegund hráefnis, súrefni, hitastig hvarfsins og fleiri breytur. Lífmassa gasefni hafa verið þróuð sem fastir rúmar, hvirfil rúm og hvirfil hvatar.
