Demonstrátor „beam-down“ solárního reaktoru. Kredit: CSIRO.

Těžký průmysl, jako třeba výroba oceli, železa nebo hliníku, se snaží přecházet na vodík, protože může nahradit fosilní paliva jako zdroj energie pro náročné průmyslové procesy a současně zrušit emise uhlíku. To zní samozřejmě dobře, ale má to háček. Současná výroba vodíku, má-li být přijatelně zelená, spolyká ohromné množství energie, kterou je také nutné někde vzít. Proto je důležité „zelenit“ i samotnou výrobu vodíku.

První australský „beam-down“ solární reaktor. Kredit: CSIRO.

Australská výzkumná agentura CSIRO na tom pracuje a vyvíjí technologii „beam-down“ solárního reaktoru. Nápad to není úplně nový, ale v tomto případě jde o moderní řešení a prvenství v Austrálii.

Jak to funguje? „Beam-down“ reaktor využívá rozsáhlou soustavu zrcadel (heliostatů), která koncentrují sluneční záření na vrchol centrální věže, jako solární termální elektrárna. Věž přeposílá koncentrované sluneční záření směrem dolů, aby solární energie zahřívala solární reaktor. Ten obsahuje částice oxidu ceričitého dopované další látkou.

Tato úprava zvyšuje schopnost částic absorbovat a následně uvolňovat kyslík a také zajišťuje, že to může probíhat za nižší teploty než obvykle. V reaktoru se pochopitelně štěpí molekuly vody na vodík a kyslík.

Výroba oceli potřebuje spoustu energie. Kredit: Unsplash/yasin hemmati.

Jde o solární termochemický proces, který podle CSIRO může dosáhnout účinnost přeměny solární energie na vodík vyšší než 20 procent. To by bylo výrazné zlepšení oproti dnešku, kdy je to jen kolem 15 procent. Výhodou také je, že katalyzátor z dopovaného oxidu ceričitého je možné využít opakovaně.

Vědci ještě musí technologii dotáhnout do konce. Pilotní experimenty ale ukazují, že „beam-down“ solární reaktor se může vyrovnat elektrolýze vodíku, jak výkonem, tak i finanční náklady. Vypadá to, že se můžeme těšit na solární vodík.

Video: PhD Lecture: Linear beam-down concentrated solar technology for industrial applications

Literatura

New Atlas 23. 6. 2025.