O echipă de cercetători europeni a dezvoltat un sistem inovator care utilizează lumina soarelui pentru a produce hidrogen verde prin descompunerea apei. Proiectul, numit FreeHydroCells, a fost finanțat de UE și a reunit specialiști din Irlanda, Franța, Germania și Italia pe parcursul unei perioade de aproape patru ani. Tehnologia urmărește transformarea directă a energiei solare în energie chimică, într-un proces care nu emite carbon și care poate fi stocat pentru utilizare ulterioară.
Proiectul a fost coordonat de dr. Ailbe Ó Manacháin de la University College Cork din Irlanda, care a urmărit crearea unui sistem reutilizabil compus din mai multe celule. Spre deosebire de metoda convențională de producerea hidrogenului verde, care necesită utilizarea energiei electrice din surse regenerabile pentru a alimenta un electrolizor separat, acest nou sistem integrează ambele funcții. Astfel, lumina solară este captată și transformată direct în energie necesară pentru a separa moleculele de apă în hidrogen și oxigen.
Funcționarea sistemului se bazează pe straturi subțiri de materiale semiconductoare concepute special pentru a absorbi radiația solară. Atunci când energia luminoasă este absorbită în cantități suficiente, sunt generate sarcini electrice care sunt transferate la interfețele cu apa, facilitând descompunerea acesteia. Testele efectuate în condiții de lumină solară simulată au demonstrat randamente de conversie a energiei solare în hidrogen de aproximativ 18-21%, un rezultat considerat remarcabil pentru tehnologiile de descompunere directă.
Echipa de cercetare a pus accent pe utilizarea materialelor disponibile în cantități mari, sustenabile și potențial reciclabile, evitând dependența de resurse rare. Obiectivul final este dezvoltarea unor sisteme modulare, ușoare, care să permită producerea hidrogenului direct în apropierea locurilor unde este consumat. Această abordare ar putea permite gospodăriilor și comunităților să își producă și să își stocheze propria energie, reducând presiunea asupra rețelelor energetice centrale și nevoia de transport pe distanțe lungi.
În prezent, tehnologia se află la nivelul 4 de maturitate tehnologică (TRL 4), ceea ce indică faptul că este încă într-o fază incipientă de testare în laborator. Cercetătorii urmăresc trecerea la nivelul TRL 5, testând sistemul în medii mai relevante și extinzând suprafața celulelor. Deși nu este încă un produs disponibil pentru utilizarea comercială, succesul validării conceptului la nivel de sistem reprezintă un pas esențial către implementarea la scară industrială în viitor.
Hidrogenul verde este considerat un element cheie în tranziția energetică a Europei către renunțarea la combustibilii fosili. Deoarece producerea acestuia prin metodele actuale implică adesea costuri ridicate și infrastructuri complexe, dezvoltarea unor soluții de producție descentralizată este o prioritate pentru securitatea energetică. Integrarea surselor regenerabile, precum energia eoliană sau cea hidroelectrică, ar putea completa sistemele solare pentru a asigura disponibilitatea energiei chiar și atunci când lumina soarelui lipsește.