SunHydrogenは、オーストラリアのSparc Hydrogenとのテストにおいて、10%以上の太陽光から水素への変換効率を達成したと発表しました。この技術は、パイロットスケールのデモに向けた新たな道を開くものです。両者は現在、SunHydrogenのモジュールがSparc Hydrogenの集中太陽光反応器に統合できるかどうかをテストするための24ヶ月の技術協力契約を締結しました。次のステップでは、モジュールに照射される太陽光の強度を段階的に増加させ、その後、南オーストラリアのRoseworthyにあるSparc HydrogenのSHARPパイロット施設で屋外テストを行う予定です。
ここで重要な数字は、太陽光から水素への変換（STH）効率であり、これは入ってくる太陽光のうち、最終的に水素として蓄えられる化学エネルギーの割合を測定します。言い換えれば、10%のSTHシステムは受け取った太陽光の10%を水素エネルギーに変換します。これは意義のある研究のマイルストーンですが、世界記録ではありません。アメリカの国立再生可能エネルギー研究所（NREL）は2017年に、ある光電化学システムで16.2%のSTH効率を報告しました。また、NRELは、太陽光-水素の測定は厳格な標準化テストが欠如しているため、異なる研究所間で大きく変動する可能性があると警告しています。
SunHydrogenとSparc Hydrogenの協力が水素生産技術の進展を促進
水素を生産する技術は、従来のグリーン水素システムでは、通常、再生可能エネルギーを使用して電解槽を駆動し、水を水素と酸素に分解します。しかし、SunHydrogenは異なるアプローチを開発しています。彼らのモジュールは、光電化学と統合された光伏-電解成分の組み合わせを通じて、太陽光を直接利用して水素を生産します。この設計は、まず独立した太陽光発電所で電力を生成し、その後電解槽に送るのではなく、太陽光の変換と水の分解プロセスを統合することを目的としています。一方、Sparc Hydrogenは、光触媒による水の分解という別の直接的な太陽光のアプローチを採用しています。
彼らの反応器は、光触媒材料に太陽光を集中させ、化学反応を促進して水素を生産します。この会社は、アデレード大学の化学教授Greg Methaの研究に基づいて設立され、彼のチームは2021年に集中太陽光による水素生産技術を示しました。 これらの技術を組み合わせる魅力は非常に明白です。もしSunHydrogenのモジュールが集中した太陽光の下で効率的に機能すれば、Sparcの反応器の構造が設計した高い太陽放射から利益を得る可能性があります。テストは、励みになる結果を提供しています。
SunHydrogenによれば、彼らのモジュールは太陽光が集中する際により多くの水素を生成し、これは増加した太陽光の強度が生産量を向上させる可能性があることを示しています。次の真の試練は、両者が実験室テスト中に濃度レベルを引き上げ、その後SHARPの屋外運用に移行することです。この作業の結果は、共同資金による技術経済評価に使用され、水素1キログラムの平準コストを検討します。この経済的な問題は、最終的には10%の効率数字よりも重要であるかもしれません。
高効率は、特定の水素を生産するために必要な設備や土地を削減できますが、商業システムは材料費、触媒、光学システム、熱管理、メンテナンス、そして重要な耐久性に直面する必要があります。 耐久性は、直接光電化学水素システムにとって特に重要な課題です。NRELは、半導体材料が水性電解質に接触すると劣化する可能性があり、実験室での効率が高い場合でも、長期間の運転寿命を実現するのが難しいと指摘しています。したがって、SunHydrogenとSparc Hydrogenは、テストで観察された効率が集中した太陽光によって駆動される大規模システムで生存できることを証明する必要があります。
もし両者が協力してそのマイルストーンを達成すれば、Sparc Hydrogenは18ヶ月の選択権を持ち、長期供給契約またはSunHydrogenモジュールの製造ライセンスを交渉することができます。