✖


Jump to content

Солнечное топливо

Солнечное топливо – это синтетическое химическое топливо, получаемое из солнечной энергии.Солнечное топливо может производиться посредством фотохимических (т.е. активации определенных химических реакций фотонами ), фотобиологических (т.е. искусственного фотосинтеза ) и электрохимических реакций (т.е. использования электричества от солнечных батарей для запуска химической реакции ). [1] [2] [3] [4]

Солнечное топливо также можно производить с помощью термохимических реакций (т.е. за счет использования солнечного тепла, подаваемого концентрированной солнечной тепловой энергией, для запуска химической реакции). [5] [6]

Свет используется в качестве источника энергии , при этом энергия преобразуется солнечная в химическую энергию , обычно путем восстановления протонов до водорода или углекислого газа до органических соединений .

Солнечное топливо можно производить и хранить для последующего использования, когда солнечный свет недоступен, что делает его альтернативой ископаемому топливу и батареям. Примерами такого топлива являются водород, аммиак и гидразин. разнообразные фотокатализаторы способом разрабатываются Для проведения этих реакций устойчивым и экологически чистым . [7]

Обзор

[ редактировать ]

Зависимость мира от сокращающихся запасов ископаемого топлива создает не только экологические проблемы , но и геополитические . [8] Солнечное топливо, в частности водород, рассматривается как альтернативный источник энергии для замены ископаемого топлива, особенно там, где его хранение необходимо. Электричество можно производить непосредственно из солнечного света с помощью фотогальваники , но эту форму энергии довольно неэффективно хранить по сравнению с водородом. [7] Солнечное топливо можно производить, когда и где доступен солнечный свет, а также хранить и транспортировать для последующего использования. Это делает его гораздо удобнее, ведь его можно использовать в ситуациях, когда прямой солнечный свет недоступен.

Наиболее широко исследованным солнечным топливом является водород, поскольку единственным продуктом использования этого топлива является вода, а также продукты фотохимического восстановления углекислого газа , которые представляют собой более традиционные виды топлива, такие как метан и пропан. Предстоящие исследования также касаются аммиака и родственных ему веществ (например, гидразина). Они могут решить проблемы, связанные с водородом, поскольку представляют собой более компактный и безопасный способ хранения водорода. Также исследуются топливные элементы с прямым использованием аммиака. [9]

Солнечное топливо может производиться прямыми или косвенными процессами. Прямые процессы используют энергию солнечного света для производства топлива без промежуточных преобразований энергии. Солнечная термохимия использует солнечное тепло непосредственно для нагрева приемника, примыкающего к солнечному реактору, где осуществляется термохимический процесс. Напротив, в косвенных процессах солнечная энергия сначала преобразуется в другую форму энергии (например, биомассу или электричество), которую затем можно использовать для производства топлива. Косвенные процессы легче реализовать, но их недостатком является то, что они менее эффективны, чем прямой метод. Поэтому прямые методы следует считать более интересными, чем их менее эффективные аналоги. Поэтому новые исследования больше фокусируются на этом прямом преобразовании, а также на видах топлива, которые можно немедленно использовать для балансировки энергосистемы. [7]

Производство водорода

[ редактировать ]
Смотрите также: Производство водорода

Фотоэлектрохимический

[ редактировать ]
Смотрите также: Фотоэлектролиз воды.
Образец фотоэлектрического элемента в лабораторных условиях. Катализаторы добавляются в ячейку, которая погружается в воду и освещается искусственным солнечным светом. Видимые пузырьки представляют собой кислород (образующийся в передней части клетки) и водород (образующийся в задней части клетки).

В солнечном фотоэлектрохимическом процессе водород можно получить электролизом . Чтобы использовать солнечный свет в этом процессе, фотоэлектрохимическую ячейку можно использовать , где один фотосенсибилизированный электрод преобразует свет в электрический ток, который затем используется для расщепления воды . Одним из таких типов элементов является сенсибилизированный красителем солнечный элемент . [10] Это косвенный процесс, поскольку он производит электричество, которое затем используется для образования водорода. Другой косвенный процесс с использованием солнечного света — это преобразование биомассы в биотопливо с помощью фотосинтезирующих организмов ; однако большая часть энергии, получаемой в результате фотосинтеза, используется в процессах поддержания жизни и, следовательно, теряется для использования энергии. [7]

полупроводник В качестве фотосенсибилизатора также можно использовать . Когда в полупроводник попадает фотон с энергией, превышающей ширину запрещенной зоны , электрон возбуждается в зоне проводимости, и в валентной зоне создается дырка. Из-за изгиба зон электроны и дырки движутся к поверхности, где эти заряды используются для расщепления молекул воды. Было протестировано множество различных материалов, но ни один из них до сих пор не показал требований для практического применения. [11]

Фотохимический

[ редактировать ]
Смотрите также: Фотокаталитическое расщепление воды.

В фотохимическом процессе солнечный свет непосредственно используется для расщепления воды на водород и кислород. Поскольку спектр поглощения воды не перекрывается со спектром излучения Солнца, прямая диссоциация воды произойти не может; необходимо использовать фотосенсибилизатор. Несколько таких катализаторов были разработаны в качестве доказательства концепции , но еще не развернуты для коммерческого использования; тем не менее, их относительная простота дает преимущество в виде потенциально более низкой стоимости и повышения эффективности преобразования энергии . [7] [12] Одним из таких доказательств концепции является «искусственный лист», разработанный Носерой и его коллегами: комбинация катализаторов на основе оксидов металлов и полупроводникового солнечного элемента производит водород при освещении, а кислород является единственным побочным продуктом. [13]

Фотобиологический

[ редактировать ]

В фотобиологическом процессе водород производится с использованием фотосинтезирующих микроорганизмов (зеленых микроводорослей и цианобактерий ) в фотобиореакторах . Некоторые из этих организмов производят водород при переключении условий культивирования ; например, Chlamydomonas reinhardtii производит водород анаэробно в условиях депривации серы , т. е. когда клетки перемещаются из одной питательной среды в другую, не содержащую серы, и выращиваются без доступа кислорода воздуха. [14] , окисляющего (поглощающего) водород гидрогеназы Другой подход заключался в отмене активности фермента , у диазотрофной цианобактерии Nostoc punctiforme , чтобы она не потребляла водород, который естественным образом вырабатывается ферментом нитрогеназой в азотфиксирующих условиях. [15] Этот N. punctiforme мутант мог затем производить водород при освещении видимым светом .

Другая мутантная цианобактерия , Synechocystis , использует гены бактерий Rubrivivax gelatinosus CBS для производства водорода. Бактерии CBS производят водород путем окисления монооксида углерода. Исследователи работают над внедрением этих генов в Synechocystis. Если эти гены можно будет применить, потребуются некоторые усилия, чтобы преодолеть проблемы ингибирования кислорода при производстве водорода, но, по оценкам, этот процесс потенциально может дать до 10% улавливания солнечной энергии. Это делает фотобиологические исследования очень интересной и перспективной отраслью исследований по производству водорода. Тем не менее, проблем с преодолением краткосрочного характера производства водорода водорослями много, и исследования находятся на ранних стадиях. Тем не менее, это исследование обеспечивает реальный способ индустриализации этих возобновляемых и экологически чистых процессов. [16]

Термохимический

[ редактировать ]
Смотрите также: Термохимический цикл

В солнечной термохимии [17] В этом процессе вода расщепляется на водород и кислород с использованием прямого солнечного тепла, а не электричества, внутри высокотемпературного солнечного реактора. [18] который получает высококонцентрированный солнечный поток от солнечного поля гелиостатов, которые фокусируют высококонцентрированный солнечный свет в реакторе.

Двумя наиболее перспективными маршрутами являются двухстадийный цикл оксида церия и гибридный цикл меди и хлора . Для цикла оксида церия первым шагом является отгонка CeO 3 до Ce 2 O 3 при температуре более 1400 °C. После стадии термического восстановления, направленной на восстановление оксида металла, водород получается путем гидролиза при температуре около 800 °C. [19] [20] Цикл хлорида меди требует более низкой температуры (~ 500°C), что делает этот процесс более эффективным, но цикл содержит больше стадий и более сложен, чем цикл оксида церия. [19]

Поскольку производство водорода требует непрерывной работы, солнечный термохимический процесс включает в себя хранение тепловой энергии . [21] Другой термохимический метод использует солнечную конверсию метана, процесс, который повторяет традиционный процесс риформинга ископаемого топлива, но заменяет солнечное тепло. [22]

В публикации в журнале Nature в ноябре 2021 года Альдо Штайнфельд из Швейцарского технологического университета ETH Цюрих сообщил об искусственном фотосинтезе , при котором углекислый газ и пары воды, поглощенные из воздуха, пропускаются через катализатор из оксида церия, нагретый концентрированной солнечной энергией, для производства водорода и монооксида углерода, которые преобразуются в посредством процесса Фишера-Тропша в сложные углеводороды, образуя метанол , жидкое топливо . В результате масштабирования можно получить 414 миллиардов л (414 миллионов м3). 3 ) авиационного топлива, использованного в 2019 году, с пробегом 45 000 км. 2 (17 000 квадратных миль): 0,5% пустыни Сахара . [23] [24] [25] Один из авторов, Филипп Фурлер, возглавляет компанию Synhelion , которая в 2022 году строила завод по производству солнечного топлива в Юлихе , к западу от Кельна , а затем еще один в Испании. [26] Швейцарские авиалинии , входящие в Lufthansa Group , должны стать ее первым клиентом в 2023 году. [26]

Сокращение углекислого газа

[ редактировать ]
См. также: Электрохимическое восстановление диоксида углерода , Фотоэлектрохимическое восстановление диоксида углерода , Фотохимическое восстановление диоксида углерода и Биотопливо.

Диоксид углерода (CO 2 ) можно восстановить до оксида углерода (CO) и других более восстановленных соединений, таких как метан , с использованием соответствующих фотокатализаторов. Одним из ранних примеров было использование хлорида трис(бипиридина)рутения(II) (Ru(bipy) 3 Cl 2 ) и хлорида кобальта (CoCl 2 ) для восстановления CO 2 до CO. [27] В последние годы было обнаружено множество новых катализаторов для восстановления CO 2 в CO, после чего CO можно было бы использовать для производства углеводородов, используя, например, процесс Фишера-Тропша . Наиболее перспективной системой снижения выбросов CO 2 с помощью солнечной энергии является комбинация фотоэлектрического элемента с электрохимическим элементом (PV+EC). [28] [29] Используя процессы, основанные на солнечной энергии, CO 2 также можно преобразовать в другие продукты, такие как формиат и спирты. [30] [31]

В качестве фотоэлектрического элемента использовался высокоэффективный солнечный элемент GaInP/GaAs/Ge , но можно использовать многие другие фотоэлектрические архитектуры с последовательным соединением и/или тандемными (многопереходными) для обеспечения необходимого напряжения и плотности тока для управления CO. 2 реакции восстановления и обеспечивают разумный отток продукта. [32] Солнечные элементы/панели могут быть помещены в непосредственный контакт с электролизером(ами), что может дать преимущества с точки зрения компактности системы и управления температурным режимом обеих технологий. [32] или отдельно, например, разместив фотоэлектрическую систему на открытом воздухе под воздействием солнечного света, а ЕС-системы - в защищенном помещении. [33]

В настоящее время наиболее эффективной электрохимической ячейкой является проточная ячейка с газодиффузионным электродом (GED). В котором CO 2 реагирует на наночастицы Ag с образованием CO. Была достигнута эффективность преобразования солнечной энергии в CO до 19% с минимальной потерей активности через 20 часов. [29]

CO также может быть получен без катализатора с использованием микроволновой плазменной диссоциации CO 2 . Этот процесс относительно эффективен: эффективность преобразования электроэнергии в CO достигает 50%, но с низкой конверсией около 10%. Эти низкие степени конверсии не идеальны, поскольку CO и CO 2 трудно эффективно разделить в больших масштабах. Большим преимуществом этого процесса является то, что его можно выключать и включать довольно быстро и при этом не используются дефицитные материалы. (Слабоионизированная) плазма создается с помощью микроволн . Эти микроволны могут ускорять свободные электроны в плазме. Эти электроны взаимодействуют с CO 2 , который колебательно возбуждает CO 2 , что приводит к диссоциации CO 2 на CO. Возбуждение и диссоциация происходят достаточно быстро, что лишь небольшая часть энергии преобразуется в тепло, что поддерживает высокий КПД. . В результате диссоциации также образуется кислородный радикал , который реагирует с CO 2 с образованием CO и O 2 . [34]

Также в этом случае изучалось использование микроорганизмов. Используя методы генной инженерии и синтетической биологии , можно частично или полностью метаболические пути внедрить производства биотоплива в фотосинтезирующие организмы. Одним из примеров является производство 1-бутанола Synechococcus elongatus с использованием ферментов Clostridium acetobutylicum , Escherichia coli и Treponema denticola . [35] Одним из примеров крупномасштабного исследовательского центра, изучающего этот тип производства биотоплива, является AlgaePARC в Университете и исследовательском центре Вагенингена , Нидерланды .

Производство аммиака и гидразина

[ редактировать ]

Богатые водородом вещества, такие как аммиак и гидразин, отлично подходят для хранения водорода. Это связано с их энергетической плотностью: аммиак как минимум в 1,3 раза превышает плотность жидкого водорода. [36] Гидразин почти в два раза плотнее по энергии по сравнению с жидким водородом, однако недостатком является то, что при использовании топливных элементов с прямым гидразином требуется разбавление, что снижает общую мощность, которую можно получить от этого топливного элемента. Помимо высокой объемной плотности, аммиак и гидразин обладают низкой воспламеняемостью, что превосходит их по сравнению с водородом за счет снижения затрат на хранение и транспортировку. [37]

Аммиак

[ редактировать ]

с прямым аммиаком топливные элементы Именно по этой причине исследуются , и новые исследования представили новый интегрированный синтез аммиака и топливный элемент на основе солнечной энергии. Солнечная база образуется из избыточной солнечной энергии, которая используется для синтеза аммиака. Это достигается за счет использования аммиачного электролизера (AEC) в сочетании с топливным элементом с протонообменной мембраной (PEM). Когда происходит спад солнечной энергии, в действие вступает топливный элемент прямого действия на аммиаке, обеспечивающий недостающую энергию. Это недавнее исследование (2020 г.) является ярким примером эффективного использования энергии, которое, по сути, осуществляется путем временного хранения и использования аммиака в качестве топлива. Хранение энергии в аммиаке не ухудшается со временем, как в случае с аккумуляторами и маховиками . Это обеспечивает долговременное хранение энергии. Эта компактная форма энергии имеет дополнительное преимущество: избыточную энергию можно легко транспортировать в другие места. [9] Делать это необходимо с соблюдением высоких мер безопасности из-за токсичности аммиака для человека. Необходимо провести дальнейшие исследования, чтобы дополнить эту систему ветровыми и гидроэлектростанциями, чтобы создать гибридную систему для ограничения перебоев в электроснабжении. Необходимо также изучить экономические показатели предлагаемой системы. Некоторые ученые предполагают новую экономику аммиака, которая будет почти такой же, как нефтяная промышленность, но с огромным преимуществом неисчерпаемой безуглеродной энергии. [38] Этот так называемый «зеленый аммиак» рассматривается как потенциальное топливо для сверхбольших кораблей. Южнокорейская судостроительная компания DSME планирует коммерциализировать эти корабли к 2025 году. [39]

Гидразин

[ редактировать ]

Другой способ хранения энергии — использование гидразина . Эта молекула связана с аммиаком и может быть столь же полезна, как и аммиак. Его можно создать из аммиака и перекиси водорода на основе хлора или путем окисления . [40] Это делает его еще более плотным энергоаккумулирующим топливом. Обратной стороной гидразина является то, что он очень токсичен и довольно бурно реагирует с кислородом. Это делает его идеальным топливом для зон с низким содержанием кислорода, таких как космос. Недавно запущенные спутники Iridium NEXT используют гидразин в качестве источника энергии. [41] Каким бы токсичным ни было это топливо, оно имеет большой потенциал, поскольку меры безопасности могут быть достаточно усилены для безопасной транспортировки и преобразования гидразина обратно в водород и аммиак. Исследователи обнаружили способ разложения гидразина с помощью системы фотокатализа, которая работает во всей области видимого света. Это означает, что солнечный свет можно использовать не только для производства гидразина, но и для получения водорода из этого топлива. Разложение гидразина осуществляется с помощью pn-бислоя, состоящего из фуллерена (C 60 ), также известного как «бакиболлы», который представляет собой полупроводник n-типа , и фталоцианина цинка (ZnPc), который представляет собой полупроводник p-типа, создающий органическую систему фотокатализа. . Эта система использует излучение видимого света для возбуждения электронов в полупроводнике n-типа, создавая электрический ток. Отверстия, созданные в полупроводнике p-типа, перемещаются в направлении так называемой нафионовой части устройства, которая окисляет гидразин до газообразного азота и растворенных ионов водорода. Это было сделано в первом отсеке топливного элемента. Ионы водорода проходят через солевой мостик в другой отсек, где он будет восстановлен до газообразного водорода электронами, полученными в результате взаимодействия со светом из первого отсека. Таким образом создается водород, который можно использовать в топливных элементах. [42] Это многообещающее исследование показывает, что гидразин является солнечным топливом, которое имеет большой потенциал и может стать очень полезным в процессе энергетического перехода .

Другой подход к гидразину — это топливные элементы прямого действия. Концепции этих клеток разрабатывались с 1960-х годов. [43] [44] Недавние исследования позволили создать гораздо более эффективные топливные элементы на основе гидразина, например, с использованием перекиси водорода в качестве окислителя. Создание основного анода и катода кислотного значительно увеличило плотность мощности, демонстрируя высокие пики около 1 Вт/см. 2 при температуре 80 градусов Цельсия. Как упоминалось ранее, основным недостатком топливных элементов с прямым гидразином является высокая токсичность гидразина и его производных. [37] Однако водный гидразин, который представляет собой водоподобную жидкость, сохраняет высокую плотность водорода и может безопасно храниться и транспортироваться с использованием существующей топливной инфраструктуры. [45] Исследователи также стремятся создать автономные топливные элементы на основе гидразина. В этих топливных элементах гидразин используется двумя способами: в качестве топлива для топливного элемента прямого действия и в качестве мишени расщепления. Это означает, что для производства водорода с помощью этого топливного элемента нужен только гидразин, поэтому внешняя энергия не требуется. Это делается с использованием нанолистов сульфида кобальта, легированного железом. Легирование железом уменьшает изменения свободной энергии при адсорбции водорода и дегидрировании гидразина . Этот метод имеет 20-часовую стабильность и фарадеевскую эффективность 98% , что сопоставимо с наиболее известными заявлениями о ячейках, генерирующих водород с автономным питанием. [46]

Другие приложения

[ редактировать ]
  • Электролиз воды для производства водорода в сочетании с солнечными фотоэлектриками с использованием щелочных , PEM и SOEC ; электролизеров [47] Это базовое использование электроэнергии, вырабатываемой солнечным светом, для разделения воды на водород и кислород оказалось немного более эффективным, чем, например, улавливание водорода путем парового риформинга. Щелочная технология производства водорода имеет низкую себестоимость и считается отработанной. Следствием этого является то, что урожайность в единицу времени значительно выше, чем при использовании технологии PEM. Однако технология PEM не имеет проблем с коррозией и более эффективна, тогда как технология щелочного производства имеет недостаток, связанный с коррозией и меньшей эффективностью. [48] Кроме того, технология PEM отличается быстрым запуском и простым обслуживанием. Однако в массовом производстве технология производства щелочного водорода превосходит другие. [49]
  • Heliogen заявляет об успехе в использовании солнечных гелиостатов, используемых для направления солнечного света на башню, для достижения температуры более 1000 ° C при производстве водорода. [50] При температуре выше 2500°C вода может термохимически расщепляться на водород и кислород без использования электричества. Это можно сделать, используя тепло атомных электростанций или адаптивные солнечные зеркальные поля, чтобы перенаправить солнечный свет для достижения высоких температур, необходимых для этих термохимических процессов. Однако этот способ производства водорода находится в зачаточном состоянии и еще не доказано, что такое производство водорода выгодно и эффективно, поскольку ему приходится конкурировать с другими, зрелыми технологиями. [19] [51]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ «Солнечный свет бензину» (PDF) . Сандианские национальные лаборатории . Проверено 11 апреля 2013 г.
  2. ^ «Интегрированная система солнечных термохимических реакций» . Министерство энергетики США . Проверено 11 апреля 2013 г.
  3. ^ Мэтью Л. Уолд (10 апреля 2013 г.). «Новый солнечный процесс позволяет получить больше от природного газа» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 11 апреля 2013 г.
  4. ^ Солнечное топливо и искусственный фотосинтез, лауреат Нобелевской премии профессор Алан Хигер, RSC 2012
  5. ^ Родат, Сильвен; Абанадес, Стефан; Бужа, Усам; Чуайбун, Шрират (1 октября 2020 г.). «На пути к непрерывным дневным и ночным солнечным высокотемпературным термохимическим процессам: обзор» . Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 132 : 110061. doi : 10.1016/j.rser.2020.110061 . ISSN   1364-0321 . S2CID   221803670 .
  6. ^ Чен, Цзин; Конг, Хуэй; Ван, Хуншэн (1 августа 2023 г.). «Новый высокоэффективный солнечный термохимический цикл производства топлива на основе химического петлевого цикла удаления кислорода» . Прикладная энергетика . 343 : 121161. Бибкод : 2023ApEn..34321161C . дои : 10.1016/j.apenergy.2023.121161 . ISSN   0306-2619 . S2CID   258670374 .
  7. ^ Перейти обратно: а б с д и Стайринг, Стенбьерн (21 декабря 2011 г.). «Искусственный фотосинтез солнечного топлива» . Фарадеевские дискуссии . 155 (Предварительная статья): 357–376. Бибкод : 2012ФаДи..155..357С . дои : 10.1039/C1FD00113B . ПМИД   22470985 .
  8. ^ Хаммарстрем, Лейф; Хаммес-Шиффер, Шарон (21 декабря 2009 г.). «Искусственный фотосинтез и солнечное топливо» . Отчеты о химических исследованиях . 42 (12): 1859–1860. дои : 10.1021/ar900267k . ПМИД   20020780 . Проверено 26 января 2012 г.
  9. ^ Перейти обратно: а б Сиддики, О.; Динсер, И. (15 марта 2020 г.). «Новая солнечная энергетическая система для производства и использования аммиака в топливных элементах» . Преобразование энергии и управление . 208 : 112590. doi : 10.1016/j.enconman.2020.112590 . ISSN   0196-8904 . S2CID   212786926 .
  10. ^ Кальянасундарам, К.; Гретцель, М. (июнь 2010 г.). «Искусственный фотосинтез: биомиметические подходы к преобразованию и хранению солнечной энергии». Современное мнение в области биотехнологии . 21 (3): 298–310. doi : 10.1016/j.copbio.2010.03.021 . ПМИД   20439158 .
  11. ^ Бальзани, Винченцо; Паччиони, Джанфранко; Прато, Маурицио; Зекчина, Адриано (1 сентября 2019 г.). «Химия, основанная на солнечной энергии: к новым каталитическим решениям для устойчивого мира» . Линцевские счета. Физические и естественные науки . 30 (3): 443–452. дои : 10.1007/s12210-019-00836-2 . hdl : 10281/260088 . ISSN   1720-0776 .
  12. ^ Андреадис, Евгений С.; Шаваро-Керлиду, Мюриэль; Фонтекейв, Марк; Артеро, Винсент (сентябрь – октябрь 2011 г.). «Искусственный фотосинтез: от молекулярных катализаторов расщепления воды под воздействием света до фотоэлектрохимических клеток» . Фотохимия и фотобиология . 87 (5): 946–964. дои : 10.1111/j.1751-1097.2011.00966.x . ПМИД   21740444 .
  13. ^ Рис, Стивен Ю.; Хамель, Джонатан А.; Сунг, Кимберли; Ярви, Томас Д.; Эссвейн, Артур Дж.; Пайперс, Джоп Дж. Х.; Ночера, Дэниел Г. (4 ноября 2011 г.). «Беспроводное расщепление солнечной воды с использованием полупроводников на основе кремния и земных катализаторов». Наука . 334 (6056): 645–648. Бибкод : 2011Sci...334..645R . дои : 10.1126/science.1209816 . ПМИД   21960528 . S2CID   12720266 .
  14. ^ Косоуров Сергей; Цыганков Анатолий; Зайберт, Майкл; Жирарди, Мария Л. (30 июня 2002 г.). «Устойчивое фотопродуцирование водорода Chlamydomonas Reinhardtii : Влияние параметров культуры». Биотехнология и биоинженерия . 78 (7): 731–740. дои : 10.1002/бит.10254 . ПМИД   12001165 .
  15. ^ Линдберг, Пиа; Шютц, Катрин; Хаппе, Томас; Линдблад, Питер (ноябрь – декабрь 2002 г.). «Продуцирующий водород мутантный штамм Nostoc punctiforme ATCC 29133, не содержащий гидрогеназы». Международный журнал водородной энергетики . 27 (11–12): 1291–1296. дои : 10.1016/S0360-3199(02)00121-0 .
  16. ^ Уильямс, Т.; Ремик Р. и Гирарди М. (2007-11) «Фотобиологическое производство водорода» Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии . Получено 25 января 2020 г.
  17. ^ Стейнфельд, Альдо (2005). «Солнечное термохимическое производство водорода». Солнечное термохимическое производство водорода. Обзор . стр. 421–443. CiteSeerX   10.1.1.703.9035 .
  18. ^ «Изготовление и испытание CONTISOL: новый приемник-реактор для дневной и ночной солнечной термохимии» (PDF) . СоларПАСЕС .
  19. ^ Перейти обратно: а б с «Производство водорода: термохимическое расщепление воды» . Energy.gov.ru . Проверено 25 января 2021 г.
  20. ^ Абанадес, Стефан; Фламан, Жиль (2006). «Термохимическое производство водорода из двухступенчатого цикла расщепления воды с использованием солнечной энергии на основе оксидов церия». Солнечная энергия . 80 (12): 1611–1623. Бибкод : 2006SoEn...80.1611A . doi : 10.1016/j.solener.2005.12.005 .
  21. ^ «Как работает хранилище тепловой энергии CSP» . СоларПАСЕС . 10 ноября 2017 г.
  22. ^ «Солнечная конверсия природного газа» . Университет Аделаиды .
  23. ^ «Получение авиационного топлива из воздуха» . Экономист . 3 ноября 2021 г.
  24. ^ Ремо Шеппи; Дэвид Рутц; Фабиан Далер; Александр Мурояма; Филипп Хаутер; Йохан Лиллиестам; Энтони Патт; Филипп Фёрлер; Альдо Штайнфельд (3 ноября 2021 г.). «Дополнительное топливо из солнечного света и воздуха» . Природа . 601 (7891): 63–68. дои : 10.1038/s41586-021-04174-y . hdl : 20.500.11850/515596 . ПМИД   34732875 . S2CID   242944503 .
  25. ^ НПГ Пресс (2 ноября 2021 г.). Топливо из солнечного света и воздуха . ютуб.
  26. ^ Перейти обратно: а б Дэвид Камински-Морроу (1 марта 2022 г.). «В следующем году Швейцария станет пионером полетов на солнечном керосине» . FlightGlobal .
  27. ^ Лен, Жан-Мари; Зиссель, Раймонд (январь 1982 г.). «Фотохимическое получение окиси углерода и водорода путем восстановления углекислого газа и воды под воздействием видимого света» . Труды Национальной академии наук . 79 (2): 701–704. Бибкод : 1982PNAS...79..701L . дои : 10.1073/pnas.79.2.701 . ПМЦ   345815 . ПМИД   16593151 .
  28. ^ Фукузуми, Шуничи (20 декабря 2017 г.). «Производство жидкого солнечного топлива и его использование в топливных элементах» . Джоуль . 1 (4): 689–738. дои : 10.1016/j.joule.2017.07.007 . ISSN   2542-4351 .
  29. ^ Перейти обратно: а б Он, Цзе; Янаки, Чаба (12 июня 2020 г.). «Последние достижения в области преобразования углекислого газа с помощью солнечной энергии: ожидания и реальность» . Энергетические письма ACS . 5 (6): 1996–2014. doi : 10.1021/acsenergylett.0c00645 . ПМК   7296618 . ПМИД   32566753 .
  30. ^ Рахаман, Мотиар; Андрей, Вергилий; Райт, Демельза; Лам, Эрвин; Порнрунгрой, Шанон; Бхаттачарджи, Субхаджит; Пихлер, Кристиан М.; Грир, Хизер Ф.; Баумберг, Джереми Дж.; Рейснер, Эрвин (июнь 2023 г.). «Производство жидкого многоуглеродного топлива на солнечной энергии с использованием отдельного искусственного листа перовскит-BiVO4» . Энергия природы . 8 (6): 629–638. дои : 10.1038/s41560-023-01262-3 . ISSN   2058-7546 . S2CID   258822027 .
  31. ^ Эдвардс Мур, Эстер; Андрей, Вергилий; Оливейра, Ана Рита; Който, Ана Маргарида; Перейра, Инес АС; Райснер, Эрвин (6 декабря 2021 г.). «Полуискусственный фотоэлектрохимический тандемный лист с эффективностью образования CO 2 в формиат, приближающейся к 1%» . Angewandte Chemie, международное издание . 60 (50): 26303–26307. дои : 10.1002/anie.202110867 . ISSN   1433-7851 . ПМИД   34472692 . S2CID   237389539 .
  32. ^ Перейти обратно: а б Лоренсу, AC; Рейс-Мачадо, AS; Фортунато, Э.; Мартинс, Р.; Мендес, MJ (2020). «Преобразование CO2 в топливо с помощью солнечного света: изучение тепловой и электрической связи между фотоэлектрическими и электрохимическими системами для оптимального производства солнечного метана» . Материалы сегодня Энергия . 17 : 100425. doi : 10.1016/j.mtener.2020.100425 . hdl : 10362/97472 . S2CID   226193710 .
  33. ^ Виейра, Ф.; Сарменто, Б.; Рейс-Мачадо, AS; Факао, Ж.; Карвальо, MJ; Мендес, MJ; Фортунато, Э.; Мартинс, Р. (1 декабря 2019 г.). «Прогнозирование конверсии CO2 под действием солнечного света: производство метана из фотоэлектрических систем и полная разработка системы для индивидуального применения» . Материалы сегодня Энергия . 14 : 100333. doi : 10.1016/j.mtener.2019.07.004 . hdl : 10400.9/3203 . ISSN   2468-6069 . S2CID   203084604 .
  34. ^ Хорошо, Адельберт П.Х.; Бонгерс, Уолдо А.; Грасвинкель, Мартин Ф.; Санден, Ричард MCM из; Лейнс, Мартина; Копецкий, Йохен; Шульц, Андреас; Уокер, Матиас (2014). «Производство солнечного топлива методом плазмолиза СО2» . Сеть конференций EPJ . 79 : 01005. Стартовый код : 2014EPJWC..7901005G . дои : 10.1051/epjconf/20137901005 . ISSN   2100-014X .
  35. ^ Лан, Итан И.; Ляо, Джеймс К. (июль 2011 г.). «Метаболическая инженерия цианобактерий для производства 1-бутанола из диоксида углерода». Метаболическая инженерия . 13 (4): 353–363. дои : 10.1016/j.ymben.2011.04.004 . ПМИД   21569861 .
  36. ^ Лан, Ронг; Тао, Шаньвэнь (2014). «Аммиак как подходящее топливо для топливных элементов» . Границы энергетических исследований . 2 . дои : 10.3389/fenrg.2014.00035 . ISSN   2296-598X .
  37. ^ Перейти обратно: а б Соловейчик, Григорий Л. (29 августа 2014 г.). «Жидкие топливные элементы» . Журнал нанотехнологий Бейльштейна . 5 (1): 1399–1418. дои : 10.3762/bjnano.5.153 . ISSN   2190-4286 . ПМК   4168903 . ПМИД   25247123 .
  38. ^ Сервис, Роберт Ф. (12 июля 2018 г.). «Аммиак — возобновляемое топливо, получаемое из солнца, воздуха и воды — может обеспечить энергией земной шар без углерода» . Наука . дои : 10.1126/science.aau7489 . S2CID   240364276 . Проверено 25 января 2021 г.
  39. ^ «DSME получила LR AIP для контейнеровоза вместимостью 23 000 TEU, работающего на аммиаке» . Оффшорная энергетика . 6 октября 2020 г. Проверено 25 января 2021 г.
  40. ^ Ширманн, Жан-Пьер; Бурдодук, Пол (2001), «Гидразин» , Энциклопедия промышленной химии Ульмана , Американское онкологическое общество, doi : 10.1002/14356007.a13_177 , ISBN  978-3-527-30673-2 , получено 25 января 2021 г.
  41. ^ «Гидразин — токсичен для человека, но спутникам он нравится» . Спутниковая связь Иридиум . 20 июня 2017 г. Проверено 25 января 2021 г.
  42. ^ Абэ, Тосиюки; Тайра, Наохиро; Танно, Ёсинори; Кикучи, Юко; Нагай, Кейджи (28 января 2014 г.). «Разложение гидразина органической фуллерен-фталоцианиновой двухслойной системой фотокатализа p – n во всей области видимого света» . Химические коммуникации . 50 (16): 1950–1952. дои : 10.1039/C3CC46701E . ISSN   1364-548X . ПМИД   24409454 .
  43. ^ Карп, Стюарт; Мейтес, Луис. (1 марта 1962 г.). «Вольтамперные характеристики и механизм электроокисления гидразина». Журнал Американского химического общества . 84 (6): 906–912. дои : 10.1021/ja00865a006 . ISSN   0002-7863 .
  44. ^ Эванс, Джордж Э.; Кордеш, Карл В. (1 декабря 1967 г.). «Гидразин-воздушные топливные элементы: Гидразин-воздушные топливные элементы выходят из лаборатории» . Наука . 158 (3805): 1148–1152. дои : 10.1126/science.158.3805.1148 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   6057287 . S2CID   32643244 .
  45. ^ Фукузуми, Шуничи (20 декабря 2017 г.). «Производство жидкого солнечного топлива и его использование в топливных элементах» . Джоуль . 1 (4): 689–738. дои : 10.1016/j.joule.2017.07.007 . ISSN   2542-4785 .
  46. ^ Лю, Сицзюнь; Он, Цзя; Чжао, Шуньчжэн; Лю, Юньпэн; Чжао, Чжэ; Ло, Цзюнь; Ху, Гуанчжи; Сунь, Сяомин; Дин, И (19 октября 2018 г.). «Автономное производство H 2 с использованием бифункционального гидразина в качестве единственного расходного материала» . Природные коммуникации . 9 (1): 4365. Бибкод : 2018NatCo...9.4365L . дои : 10.1038/s41467-018-06815-9 . ISSN   2041-1723 . ПМК   6195518 . ПМИД   30341311 .
  47. ^ Херрон, Джеффри А.; Ким, Джиён; Упадхье, Анируддха А.; Хубер, Джордж В.; Маравелиас, Христос Т. (2015). «Общая основа оценки технологий использования солнечного топлива». Энергетика и экология . 8 : 126–157. дои : 10.1039/C4EE01958J .
  48. ^ Каламарас, Христос М.; Эфстатиу, Ангелос М. (6 июня 2013 г.). «Технологии производства водорода: современное состояние и перспективы развития» . Материалы конференции по энергетике . 2013 : 1–9. дои : 10.1155/2013/690627 .
  49. ^ Го, Юйцзин; Ли, Генди; Чжоу, Цзюньбо; Лю, Юн (13 декабря 2019 г.). «Сравнение производства водорода электролизом щелочной воды и производства водорода электролизом PEM» . Серия конференций IOP: Науки о Земле и окружающей среде . 371 (4): 042022. Бибкод : 2019E&ES..371d2022G . дои : 10.1088/1755-1315/371/4/042022 .
  50. ^ Мэтт Иган (19 ноября 2019 г.). «Секретный энергетический стартап, поддерживаемый Биллом Гейтсом, совершил прорыв в области солнечной энергетики» . CNN . Проверено 24 марта 2023 г.
  51. ^ Перре, Р. (2011) «Исследование производства солнечного термохимического водорода (STCH)», данные из Национальной лаборатории Сандии, получено 25 января 2021 г.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Solar_fuel&oldid=1208301823"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 853790af0df40dab524a157f31bccb07__1708120380
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/85/07/853790af0df40dab524a157f31bccb07.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Solar fuel - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)