За основу ключевого элемента аппарата, который разработали в Калифорнийском технологическом институте (Cаltеch), институте им. Пауля Шeррeра (Pаul Schеrrer Institut), а также в швейцарском Федеральном технологическом институте в Цюрихе (ЕТН Zurich), был взят пористый оксид церия. В списке редкоземельных элементов земной коры он считается довольно распространенным, чем и привлек внимание ученых. Но и не только этим… Оказывается, что при относительно малом нагреве данный элемент начинает разлагаться.
Со слов представителя научной группы Сoшина Хeйль стало понятно, что лучи солнца при попадании (с помощью концентраторов) в структуру пористого цилиндра, сделанного из оксида церия, способны вызывать в нем определенную реакцию, благодаря которой тот самый цилиндр разогревается до 1600°С. Хочется заметить, что по отражающим свойствам данный материал очень близок к абсолютно черному, что позволяет поглощать до 94% направленного света. При выделяемой тепловой энергии выделяется кислород, так как по химическим свойствам кристаллическая решетка этого материала теряет каждый восьмой атом. Выделяемый кислород убирается с помощью промывочного газа, где функцию оного может выполнять обычный азот. Следующая стадия процесса — охлаждение данного цилиндра. В зависимости от поставленных целей и результатов в роли охладителя выступает либо вода, либо углекислый газ. Так называемая химиками «недоокись» церия одинаково легко забирает кислородные части от вышеуказанных охладителей. В итоге получается готовый для нового цикла катализатор (смесь водорода и угарного газа либо водород), так называемый синтез-газ. Большим плюсом для разработчиков данной схемы стала долговечность такого катализатора. Как показали испытания, опытный образец данного катализатора провел 500 циклов диссоциации воды, не утратив при этом своих главных свойств. Естественно, о недостатках сразу кричать никто и никому не стал, хотя и стоит упомянуть, что  заявленный КПД реакции составил лишь 0,8%. Данной разработке даже не стоит претендовать на 19%, о которых мечтают большинство разработчиков мира. Почему? Судя по описанной методике и ряду технологических процессов, можно сделать вывод о том, что в ходе лишь одного цикла происходит сразу несколько довольно энергозатратных и слаборегулируемых процессов. Пусть и происходит разогрев с помощью солнца, но ведь при этом тратится большое количество ресурсов на то, чтобы убрать из результата кислород. Нужно давление, чтобы пропустить инертный газ через мелкопористый катализатор. Не забываем и про охлаждение, при учете, что данный реактор расположен под лучами солнца в процессе нагревания. Энергия в любом случае будет расходоваться, когда понадобится прикрыть реактор от палящих лучей + своевременное охлаждение (либо быстро, либо медленно, в зависимости от условий). На третьем этапе стоит продувка углекислотой и водой, в результате чего получается тот же самый продукт с незначительной примесью СО и водорода. Вспоминая «эталон» КПД в 19%, можно понять, что данная попытка с точки зрения эффективности не совсем полезна, так как даже при увеличении эффективного значения процесса вряд ли получится ускорить выход продукции из реактора. Как говорится, дешевле не делать, чем делать и платить, но зарубежные издания считают немного иначе. Пусть считают. Расходы.

P align=justify>За основу ключевого элемента аппарата, который разработали в Калифорнийском технологическом институте (Cаltеch), институте им. Пауля Шeррeра (Pаul Schеrrer Institut), а также в швейцарском Федеральном технологическом институте в Цюрихе (ЕТН Zurich), был взят пористый оксид церия. В списке редкоземельных элементов земной коры он считается довольно распространенным, чем и привлек внимание ученых. Но и не только этим… Оказывается, что при относительно малом нагреве данный элемент начинает разлагаться.
Со слов представителя научной группы Сoшина Хeйль стало понятно, что лучи солнца при попадании (с помощью концентраторов) в структуру пористого цилиндра, сделанного из оксида церия, способны вызывать в нем определенную реакцию, благодаря которой тот самый цилиндр разогревается до 1600°С. Хочется заметить, что по отражающим свойствам данный материал очень близок к абсолютно черному, что позволяет поглощать до 94% направленного света. При выделяемой тепловой энергии выделяется кислород, так как по химическим свойствам кристаллическая решетка этого материала теряет каждый восьмой атом. Выделяемый кислород убирается с помощью промывочного газа, где функцию оного может выполнять обычный азот. Следующая стадия процесса — охлаждение данного цилиндра. В зависимости от поставленных целей и результатов в роли охладителя выступает либо вода, либо углекислый газ. Так называемая химиками «недоокись» церия одинаково легко забирает кислородные части от вышеуказанных охладителей. В итоге получается готовый для нового цикла катализатор (смесь водорода и угарного газа либо водород), так называемый синтез-газ. Большим плюсом для разработчиков данной схемы стала долговечность такого катализатора. Как показали испытания, опытный образец данного катализатора провел 500 циклов диссоциации воды, не утратив при этом своих главных свойств. Естественно, о недостатках сразу кричать никто и никому не стал, хотя и стоит упомянуть, что  заявленный КПД реакции составил лишь 0,8%. Данной разработке даже не стоит претендовать на 19%, о которых мечтают большинство разработчиков мира. Почему? Судя по описанной методике и ряду технологических процессов, можно сделать вывод о том, что в ходе лишь одного цикла происходит сразу несколько довольно энергозатратных и слаборегулируемых процессов. Пусть и происходит разогрев с помощью солнца, но ведь при этом тратится большое количество ресурсов на то, чтобы убрать из результата кислород. Нужно давление, чтобы пропустить инертный газ через мелкопористый катализатор. Не забываем и про охлаждение, при учете, что данный реактор расположен под лучами солнца в процессе нагревания. Энергия в любом случае будет расходоваться, когда понадобится прикрыть реактор от палящих лучей + своевременное охлаждение (либо быстро, либо медленно, в зависимости от условий). На третьем этапе стоит продувка углекислотой и водой, в результате чего получается тот же самый продукт с незначительной примесью СО и водорода. Вспоминая «эталон» КПД в 19%, можно понять, что данная попытка с точки зрения эффективности не совсем полезна, так как даже при увеличении эффективного значения процесса вряд ли получится ускорить выход продукции из реактора. Как говорится, дешевле не делать, чем делать и платить, но зарубежные издания считают немного иначе. Пусть считают. Расходы.

Можно же совсем немного подогреть
Университет Минесоты в лице своих сотрудников пошел немного иным, более упрощенным путем. Хочется заметить, что первыми они на этом пути не стали, не факт, что и будут последними. Американцы сделали что-то подобное с использованием семилампового светильника общей мощностью 3000 Солнц. Суть лампы такова, что свет от каждой лампы в 6500 Вт концентрируется при помощи параболического отражателя в одной определенной области. Такой «прожектор» может нагревать реактор аж до 2000°С. Если, к примеру, в такой реактор налить воды, закачать углекислый газ и сыпануть катализатор, запросто может получиться простенькая органика или синтез-газ. Защищая свое детище, ученые акцентируют внимание общественности на том, что данный (разработанный ими) процесс экологически чист, так как во время процессов утилизируется углекислота, выдавая побочный продукт в виде кислорода.
Тут лукавят и американцы. Первое — вряд ли получится пользоваться естественными источниками света, превосходящими одно солнце. Соответственно, отражатель, про который мы писали чуть выше, должен быть гигантских размеров, чтобы иметь возможность нагревать смесь до заявленных 2000°С. Опять же отраженный свет от такого большого «зеркала» теряет слишком много энергии, пока долетит до реактора. Есть еще одно ограничение: чтобы быть более-менее автономным, данный агрегат должен выдавать столько энергии, чтобы ее хватало поворачивать те же самые зеркала (и сам реактор) по направлению к источнику света.