Chuyển hóa năng lượng mặt trời trên cơ sở ZnO

Gần đây Ủy an Châu Âu đã tài trợ cho các nhà khoa học ở Pháp, Đức, Thụy Sĩ, Thụy Điển, Israel dự án mang tên EU-SOLZINC, chuyển hóa năng lượng mặt trời thành điện năng và hóa năng trên cơ sở ZnO. Các tổ chức được nhận tài trợ:

+PROMES-CNRS in Odeillo/France +ScanArc Plasma Systems AB in Hofors/Schweden +Weizmann Institute of Science in Rehovot/Israel +ZOXY Energy Systems AG in Oberderdingen/Germany +ETH Zürich in Switzerland

Một nhà máy dạng pilot 300kW để tập trung năng lượng mặt trời đã được xây dựng và hoạt động ở Weizmann Institute of Science. Một nhà máy 5 MW dự kiến sẽ được thành lập.

Background:

Năng lượng mặt trời được tập trung bằng các thấu kính chiếu vào solar reactor. ZnO có thể được phân hủy trực tiếp ở nhiệt độ trên 2000 K hoặc phản ứng với carbon (từ biomass) tạo Zn + CO (phản ứng này ở nhiệt độ thấp hơn, khoảng 1200 oC) hoặc phản ứng với CH4 tạo Zn + CO + H2.

Kẽm được tạo thành, có thể dùng trong pin nhiên liệu kẽm - không khí tạo năng lượng điện, hoặc có thể tách nước tạo Hydrogen (năng lượng hóa học). Cả 2 quá trình này đều hình thành trở lại ZnO và được dùng làm nguyên liệu cho quá trình phân hủy nhiệt ban đầu.

Khí CO, O2, H2 tạo thành có thể được dùng trong tổng hợp hóa học (năng lượng hóa học, VD tổng hợp methanol) hoặc chuyển đốt cháy -> nhiệt -> hơi nước -> quay turbine -> điện.

Dự án khởi động năm 2001. Hiệu suất chuyển hóa năng lượng mặt trời cho pilot thử nghiệm khoảng 30% (2005). Các thử nghiệm cho thấy có thể nâng hiệu suất chuyển hóa lên 50 - 60%.