Em không nói là trong hệ thống này không có solar panel, hệ thống này có solar panel nhưng diện tích nhỏ hơn rất nhiều. Bình thường thì để cung cấp đủ electricity cho 1 ngôi nhà thì solar panel có diện tích xấp xỉ 1 mái nhà. Với hệ thống này, solar panel chỉ bằng 1 màn hình ti vi 25 inch. Lợi thế là portable hơn ,chi phí rẻ hơn, dễ lắp đặt hơn solar panel thông dụng.
Anh xem trang 13 của bản pdf này để thấy được hình dạng của cái device (bình màu trắng chứa electrode, bên trái cái bình màu trắng là solar panel, phía dưới cái solar panel là bình đựng H2O). Giá thành ~ 100USD.
http://arpa-e.energy.gov/portals/0/...DirectSolarFuels/DirectSolarFuels2/Nocera.pdf
Rất tinh ý
), nhận ra được consequences
). Có background Mỏ địa chất có khác. Đây chính là vấn đề key point em đang nghiên cứu thấy cần giải quyết.
2 H2 (g) + O2 (g) -> 2 H2O (l) + 572 kJ (286 kJ /mol)
Một hộ gia đình ở VN tiêu thụ 445 kWh/ tháng = 1602000 kJ/ tháng = 53400 kJ/ ngày. Để sản xuất được 53400 KJ thì cần khoảng 53400/572= 93 mol O2 và 186 mol H2.
Đấy là tổng cộng của 1 ngày, nhưng vì H2 và O2 khi được tách ra, sẽ được cộng hợp lại để tạo ra điện, nên con số sẽ không lớn như vậy. This is how it works:
- When sunlight, device sẽ là continuous process, vừa splitting water ->H2 và O2 -> tổng hợp H2 và O2 -> electricity. Khoảng thời gian này estimated là 12 hours từ 6h sáng đến 6h tối. Phần này thì lượng H2 , O2 storage không lớn.
- When there's no sunlight, device sẽ là batch-process, dùng H2 và O2 được storage để tạo ra điện. Việc cần làm là estimate volume của H2 và O2 storage đủ dùng vào buổi tối (no sunlight).Volume Storage này là bao nhiêu? Có lớn không? Hiện giờ em đang cố gắng tính toán cụ thể tỉ lệ cần thiết. Tuy nhiên, dự tính của em là không quá lớn, vì trong 12h không có sunlight, 1 hộ gia đình đã có ~ 7hours dành cho việc ngủ (demand dùng điện minimum), chỉ còn khoảng 5 hours là có demand trung bình. Estimation của em là chỉ cần storage khoảng < 40 mol O2 và < 80 mol H2 / 1 ngày -> Con số này không lớn, tuy nhiên cũng rất đáng quan tâm.
Storing O2 thì rất đơn giản, em không muốn nói nhiều về chi tiết, anh có thể thấy các bệnh viện có rất nhiều loại oxygen storage tanks đơn giản và hiệu quả .Problem tồn tại là việc store H2, mặc dù với thể tích nhỏ nhưng H2 là chất dễ nổ, nên bắt buộc phải store in specialized container (compressed containers), và người sử dụng cũng cần careful-handle.
Tóm lại, vấn đề quan trọng nhất là spliting water in cheap price đã được Nocera giải quyết. Research em đang tiến hành bao gồm những phần sau:
- Volume estimation cho O2 và H2.
- H2 Storage method. (Đã có rất nhiều methods, nhưng vẫn cần phát triển để tăng độ an toàn và thể tích storage). Potential materials might be nanomaterials, nhưng em không chắc chắn về vấn đền này.
- Catalyst của Nocera có giá thành rẻ, tuy nhiên, catalyst này chỉ tác dụng ở trên anode (coating một lớp Cobalt lên anode), Nocera vẫn dùng cathode coated with Pt(Plantinium), Pt là costly and non-suistainable material. Vì vậy cần tìm ra 1 new material có hiệu suất tương đương như Pt, but cheaper and more suistainable. I'm working on that
. Nếu có thể thực hiện được phần này thì giá thành của device sẽ chỉ còn khoảng 70USD, đây là 1 remarkable success.
More questions welcome!