Такая машина может быть особенно актуальна для такой страны, как Австралия, у которой есть амбиции быть производителем и экспортером чистой энергии. Страна имеет огромный потенциал солнечной энергии, обратная сторона которого - распространенные засухи и ограниченный доступ к чистой воде.
Возможность отделить производство водорода от источников водоснабжения позволяет заказчику получать зеленый водород в любом месте, откуда его потом можно будет транспортировать.
Поскольку нехватка воды и солнечный потенциал часто идут рука об руку, это может оказаться благом для большей части Африки, Азии, Индии и Ближнего Востока.
Инженеры-химики из Мельбурнского университета придумали то, что они называют простой конструкцией: электролизер с двумя плоскими пластинами, действующими как анод и катод. Между двумя пластинами находится пористый материал, например, меламиновая губка или пеностекло. Эта среда пропитана гигроскопичным ионным раствором — химическим веществом, способным самопроизвольно поглощать влагу из воздуха.
Подключив его к источнику энергии и просто вынеся электролизер на воздух, на катоде начнет выделяться водород, а на аноде — кислород. Таков несложный запуск установки по производству зеленого водорода.
Исследователи полагают, что это первый случай, когда водород извлекают непосредственно из воздуха, и отмечают, что он работает при влажности до 4%, тогда как даже в самых засушливых районах Австралии, таких как пустыня Алис-Спрингс, обычно влажность составляет около 20%.
Исследователи протестировали различные гигроскопические жидкости, пористую среду, толщину и другие параметры, в конечном итоге достигнув фарадеевского КПД около 95%. Подключив солнечную панель размером с книгу, команда обнаружила, что элетролизер может генерировать 3,7 кубических метра водорода высокой чистоты в день на квадратный метр катода.
Команда преподносит технологию как технически и конструктивно жизнеспособную и не требующую особого обслуживания, и говорит, что следующие шаги заключаются в ее тестировании при различных суровых условиях и температурах, а также в возможности ее масштабирования.
Следующим шагом исследователей предполагается сделать конструкцию электролизера пятислойной, площадью один квадратный метр, проверить ее в лабаратории и после испытать в условиях настоящей пустыни. При положительном результате испытаний, площадь электролизера будут увеличивать до 10 кв. м и далее в соответствии с потребностями заказчика.