В коллекторах классической конструкции тепловая энергия солнечных лучей используется для нагрева воды. Инженер Нико Хотц предлагает использовать ее для выделения водорода из биометанола.

Принцип работы гибридного коллектора

Вместо алюминиевых трубок, выкрашенных в темный цвет для максимального поглощения солнечных лучей, в коллекторе Хотца используются полностью прозрачные герметически закрытые стеклянные емкости. Внутри них находится смесь обыкновенной воды и биометанола в определенной пропорции. Когда солнечные лучи нагревают ее до необходимой температуры, начинается бурная химическая реакция с выделением соединений на основе водорода из метанола.

Добавляя некоторое количество катализатора, таким образом можно получать чистый водород в достаточно больших количествах. Расчеты показывают, что данная конструкция может поглощать до 95% солнечного тепла, а смесь внутри стеклянных колб будет разогреваться до 180-200° C, обеспечивая эффективное протекание химических реакций. Для сравнения – в металлических коллекторах вода нагревается максимум до 70° C, поэтому их проблематично напрямую использовать для выработки энергии.

Преимущества и недостатки данной системы

Водород как энергоноситель в разы более удобен, чем нагретая вода – его проще накапливать, хранить и транспортировать. Использование солнечных коллекторов для выработки именно водорода позволит увеличить рентабельность таких систем в несколько раз. Также они занимают гораздо меньше места и могут использоваться в зимнее время с большей эффективностью. Расчетный КПД гибридного коллектора составляет 22-24%, тогда как КПД стандартных фотоэлектрических панелей не превышает 15% при хорошей погоде.

Однако пока что данные системы существуют только на бумаге, а созданные в лабораториях прототипы не позволяют провести полномасштабные эксперименты. Изобретатель в настоящее время ищет средства для постройки и дальнейшей модернизации первой полноценной рабочей модели. Их требуется немало – ориентировочная стоимость готовой коммерческой системы с учетом расходных материалов превысит 8 тыс. долларов США. И не исключено, что в реальности эффективность системы окажется гораздо ниже ожидаемой и проект признают нерентабельным. Не стоит забывать и о безопасности – далеко не каждый обыватель обучен технике безопасности работы с водородом, тогда как обращаться с нагретой водой умеют все.