Produção eficiente de hidrogénio solar através do acoplamento direto de células solares de concentração e de um eletrolisador
O Fraunhofer ISE está à procura de investidores para uma empresa derivada
Anúncios
A separação do hidrogénio das moléculas de água através da eletrólise requer energia, que, idealmente, provém de fontes de energia renováveis. Cientistas do Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energia Solar (ISE) desenvolveram um módulo combinado fotovoltaico/de eletrólise que produz hidrogénio de forma eficiente diretamente a partir da energia solar. Para tal, a molécula de água é separada utilizando a elevada fototensão de células solares de múltiplas junções, que, por sua vez, estão ligadas elétrica e termicamente a células de eletrólise. Um protótipo da equipa de investigação testado ao ar livre converteu até 31,3 por cento da energia solar em energia química, com base no poder calorífico superior do hidrogénio.
Esquema (à esquerda) e fotografia (à direita) da demonstração de conceito do eletrolisador alimentado por energia fotovoltaica com concentrador.
© Fraunhofer ISE
«Para os módulos fotovoltaicos/de eletrólise que desenvolvemos, utilizamos o que é conhecido como energia fotovoltaica de concentração», explica o Dr. Juan Francisco Martínez Sánchez, gestor de projeto para o novo desenvolvimento no Fraunhofer ISE. «Um conjunto de lentes de Fresnel concentra a luz solar direta em células solares III-V altamente eficientes, que, nesta aplicação, apresentam uma tensão em circuito aberto superior a 4 volts.» As células solares III-V são as mais eficientes do mundo, comprovadas ao longo de muitos anos e estáveis a longo prazo. Atualmente, são utilizadas principalmente no espaço, mas também podem produzir eletricidade de forma económica e eficiente na Terra, em módulos solares de concentração.
«Para a produção de hidrogénio, ligámos estas células solares diretamente ao cátodo e ao ânodo de duas células de eletrólise PEM ligadas em série, conseguindo assim uma correspondência perfeita entre as duas características elétricas», acrescenta o Dr. Tom Smolinka, chefe do Departamento de Eletrólise por Membrana do Fraunhofer ISE. A eletricidade proveniente das células solares é, assim, utilizada diretamente para a produção de hidrogénio, sem quaisquer desvios e, por conseguinte, sem perdas. Em testes de campo, o novo protótipo do módulo fotovoltaico/de eletrólise, com uma área de lente de 64 centímetros quadrados, converteu até 31,3 por cento da energia solar em energia química, com base no poder calorífico superior do hidrogénio.
«O nosso novo recorde demonstra que o hidrogénio pode ser produzido de forma muito eficiente diretamente a partir da luz solar», afirma o Dr. Frank Dimroth, diretor do Departamento de Fotovoltaicos III-V e Tecnologia de Concentradores do Fraunhofer ISE. «O desenvolvimento ainda se encontra numa fase inicial e é difícil prever com que rapidez conseguiremos obter sistemas competitivos. Para continuar a desenvolver o conceito, estamos à procura de investidores para a nossa futura empresa derivada, a Clearsun Energy.»
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Outras notícias do departamento ciência
