Paliwo solarne – czy tak będzie wyglądać przyszłość?
Opublikowano: 12 listopada 2023

Nowoczesna gospodarka potrzebuje nowego rodzaju paliw, które nie będą emitować szkodliwych substancji do atmosfery. Jest to niezwykle istotne z punktu widzenia ochrony środowiska, do czego ludzie przykładają coraz większą wagę. Może się więc okazać, że już niedługo do użytku wejdzie paliwo solarne, nad którym pracują naukowcy.

Paliwa kopalne wciąż są fundamentem gospodarki

Paliwa kopalne są wykorzystywane w gospodarce od wielu lat. Najlepszym tego przykładem jest szeroko pojęty transport. Zarówno samochody, jak i samoloty, czy też statki, potrzebują paliwa, które służy do ich napędu.

Wykorzystywanie paliw kopalnych wiąże się z dużą wygodą. Można je bowiem łatwo magazynować oraz tankować, co sprawia, że na przykład samochody napędzane benzyną albo olejem napędowym są powszechnie używane. Niemniej jednak emitują one szkodliwe substancje do atmosfery, które negatywnie wpływają na zdrowie człowieka.

W związku z powyższym konieczne staje się stopniowe odchodzenie od paliw kopalnych. Wykorzystywanie technologii wodorowej bądź napędu elektrycznego wciąż jednak napotyka poważne trudności. To przede wszystkim niewielki zasięg pojazdów i długi czas ich ładowania. Z tego względu naukowcy pracują nad alternatywnymi źródłami zasilania, w tym również nad paliwem solarnym.

Czym jest paliwo solarne?

Paliwo solarne powstaje przy wykorzystaniu wyłącznie takich składników jak woda, dwutlenek węgla oraz światło słoneczne. Mogą być one traktowane jako alternatywa dla tradycyjnych paliw kopalnych.

Do wytworzenia paliwa solarnego niezbędne są fotoanody. To specjalne materiały, dzięki którym odbywa się rozbicie cząsteczek wody. Do tego procesu potrzebne jest także światło słoneczne, które jest przekształcane w energię.

Warto zaznaczyć, że operacja, o której mowa nie jest prosta. Otóż jeszcze do niedawna istniało zaledwie 16 materiałów będących fotoanodami. Naukowcy z California Institute of Technology odkryli jednak kolejnych 12 fotoanod, które mogą zostać wykorzystane w procesie wytwarzania paliwa solarnego.

Energia słoneczna w produkcji paliw

Energia słoneczna może być wykorzystywana również w produkcji wodoru. Otóż przy użyciu światła słonecznego można uzyskiwać wodór z wody. Następnie istnieją dwie możliwości jego zastosowania – jako paliwo bądź poddać go dalszemu przetwarzaniu na ciekłe węglowodory.

We wskazanym powyżej procesie wykorzystywane są fotoelektrody bazujące na tlenkach metali, które pełnią funkcję absorberów górnych. Z kolei jako absorbery dolne użyto ogniw słonecznych o wysokiej wydajności.

Naukowcy, którzy opracowali tę metodę, uczestniczyli w projekcie PECDEMO (Photoelectrochemical Demonstrator Device for Solar Hydrogen Generation) finansowanym z funduszy Unii Europejskiej, wskazują jednak, że jej komercjalizacja nie nastąpi w najbliższym czasie. Wynika to przede wszystkim z niskiej wydajności wytwarzania w ten sposób wodoru na dużą skalę.

Paweł Stasiuk