Солнечное тепло может помочь создавать одновременно электричество и водородное топливо. Ученые из Швейцарии и Соединенных Штатов называют такую систему «hydricity.» Она может поставлять электричество круглые часы при большей эффективности, чем многие фотоэлектрические элементы.
Есть два способа использования солнечной энергии для выработки электричества. Фотоэлементы преобразуют солнечный свет непосредственно в электричество, в то время как солнечные концентрационные энергосистемы фокусируют солнечный свет при помощи зеркал, нагревая воду и производя пар высокого давления, что приводит в движение в турбины.
Увы, фотоэлектрические элементы поглощают только часть солнечного спектра, но они могут вырабатывать электроэнергию из прямого и диффузного солнечного света. Солнечные тепловые электростанции могут использовать большую длину волн солнечного спектра, но они могут работать только при прямом солнечном свете, что ограничивает их применение лишь богатыми солнцем районами. Кроме того, КПД преобразования солнечных тепловых электростанций значительно меньше, чем фотоэлектрических.
Ученые теперь полагают, что объединение солнечных тепловых электростанций с производством водородных топливных элементов может создать новую конкурентную систему фотоэлектрических конструкций под названием «hydricity».
Современные солнечные электростанции работают при температурах до примерно 625 градусов Цельсия. Однако, исследователи отметили, что солнечные тепловые электростанции являются более эффективными при более высоких температурах. Более того, когда они достигают температуры выше 725 градусов и могут расщеплять воду на компоненты — водород и кислород.
Поэтому система «hydricity» будет производить как пара для выработки электроэнергии, так и водорода для накопления энергии. При этом вместе все это будет работать гораздо лучше. Это потому, что система высокого давления, которую генерирует система, также может быть легко использована для сжатия водорода.
Кроме того, эта новая солнечно-тепловая система может создавать электричество с КПД близким к 46%. Все дело в том, что турбины высокого давления могут помогать работе турбин низкого давления.
Кроме того, водородное топливо, которое система генерирует, может быть сожжено, чтобы производить электричество после наступления темноты. Таким образом, производство электроэнергии будет круглосуточным. Исследователи говорят, что эффективность солнечно-водородной системы может достигать 70%.