Ученые из Столичного университета Осаки (Osaka Metropolitan University) создали систему искусственного фотосинтеза, которая преобразует солнечный свет, воду и углекислый газ в химическое топливо, обходясь без блока управления с аккумулятором. Такой блок обычно требуется для постоянной настройки электролизера в зависимости от изменяющихся условий освещения и окружающей среды. В японской схеме регулирование выполняется самим электролизером благодаря процессам естественного нагрева.
Обзор Intel Core Ultra 7 270K Plus — лучший Arrow Lake за полцены
72 полета над Марсом: как Ingenuity пережил зиму, сбои и собственную миссию
Ryzen и DDR5-6000 на чипах Samsung — G.Skill дает добро
Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей
Обзор Intel Core Ultra 5 250K Plus, или Как Arrow Lake превратился в «топ за свои деньги»
Источник изображения: Osaka Metropolitan University
В обычных установках такого типа солнечные панели питают только электролизер, в то время как электроника с функцией MPPT (отслеживания точки максимальной мощности) подстраивает напряжение и ток под изменяющуюся освещенность. Это требуется из-за того, что солнечный свет поступает на Землю неравномерно: на это влияют облачность, угол падения лучей и множество других факторов. В результате нагрев постоянно меняет режим работы системы. Обычно эта проблема решается с помощью электроники с автономным аккумуляторным питанием, что обеспечивает стабильность характеристик электролизера. Как следствие, платформа становится более сложной и дорогой.
Новая разработка решает эту задачу иначе: исследователи интегрировали твердый электролит с функцией саморегулирования непосредственно в электролизер. Когда поток солнечной энергии возрастает, электролизер нагревается, его электрическое сопротивление падает, и ток проходит легче. Таким образом, устройство самостоятельно изменяет свои электрические характеристики и фактически выполняет функцию MPPT без внешней электроники и аккумуляторов.
Испытания на открытом воздухе показали, что система стабильно производит муравьиную кислоту из CO₂ и воды даже при значительных колебаниях солнечного света. По словам авторов, такой подход может упростить будущие установки искусственного фотосинтеза и приблизить их к бытовым или небольшим автономным решениям, например для хранения солнечной энергии в виде жидкого химического топлива. Пока это не готовая промышленная установка, но важный шаг к более дешевым и менее сложным системам производства «солнечного топлива».
Источник: