即将到来的是“屋顶制氢”。这还需要几年的时间，但科学界和工业界的许多人都相信，这是肯定会发生的。

想象一下在你的屋顶上有一个装置——一个电解槽——它连接着一个圆柱体，或者是通向地下室大水箱的管道。你把这个装置的一个腔室装满水。第二天，你的汽缸或燃料箱装满了氢——你的汽车或炉灶的燃料。

印度屋顶太阳能发电的问题与各国有配电公司的不妥协态度有很大关系。由于缺乏对剩余能源的可靠承购，加之价格低廉，阻碍了印度屋顶太阳能的发展。

将太阳能储存在电池中一直是一项昂贵的提议，尽管电池成本的大幅下降很有希望。然而，由于世界正迅速转向氢，有一种替代电池的方法。

在这里，人们可以利用屋顶太阳能发电厂的电力在屋顶上分解水来生产氢;更妙的是，一些新兴技术正在使光解成为可能——利用光化学电池(PEC)，在没有电的界面的情况下直接利用阳光将水分解。

印度理工学院马德拉斯分校太阳能研究小组负责人阿拉文德·库马尔·钱迪兰教授今年8月宣布，他们开发了一种“新材料”(一种“扭曲的哈利德钙钛矿”)，可以用来在阳光下分解水。

印度理工学院古瓦哈蒂分校的Mohammed Qureshi教授最近宣布，他的团队开发了一种催化剂(钴锡层状双氢氧化物和钒酸铋)，当用作“光阳极”时，可以将水分解成氢和氧。

库雷希教授告诉《量子》杂志，现在就评论是否可以将其缩小到屋顶发电厂还为时尚早，但学术界和工业界的许多人认为，小型氢气发电机在未来将无处不在。

即使你想把直接从阳光中分解水的技术放在一边，而只考虑传统的电解技术，也有足够的证据表明小规模的氢气工厂正在到来。

“屋顶制氢发电”将成为现实

大小无关紧要

总部位于美国的Ohmium的首席执行官兼联合创始人阿恩·巴兰廷(Arne Ballantine)表示:“基础物理学表明，这些技术的大小并不重要。”该公司已开始在班加罗尔生产电解器。

“是的，‘屋顶氢气’的想法变得非常、非常真实，”Ballantine说，并补充说，“我们正在超越化工厂的世界，那里最有效的制造氢气的方式是一个巨大的装置。”

一家名为“氢化资源”(hydrogen Resources)的新成立公司的执行主席Umesh Sachdev告诉《量子》杂志(Quantum)，该公司正在与屋顶太阳能安装商洽谈，希望在太阳能工厂旁边安装小型电解槽，从剩余的太阳能中生产氢。

德国电解槽生产商Enapter的董事长塞巴斯蒂安-贾斯特斯?施密特(Sebastian-Justus Schmidt)曾谈到微波炉大小的设备。他们可以和屋顶的太阳能发电厂结婚。

施密特在2020年说:“今天，我们只需要4.4千瓦时的电力就可以生产1立方米的氢气。”

现在，4.4千瓦时的电力通常是一个1千瓦的屋顶太阳能发电厂的输出。

苏格兰的纯能源中心和西班牙的H2B2等公司已经在生产小型电解槽。

施密特说:“到2030年，氢的需求预计将增长1000倍或更多，而现场生产这种气体的分散系统，没有运输成本，将带来巨大的变化。”

显然，家庭可以在屋顶上生产(并消耗)氢气，也可以从其他内部工厂生产。

百龄坛对此非常强调。电化学制氢——水电解——将遵循半导体和芯片的模式。迷你、微型和纳米结构将一次又一次地获胜，”他说。

成本因素

当然，目前成本是个问题——有人估计，由于电解槽的成本，屋顶氢气的成本约为每公斤7.50美元;但那时，太阳能光伏组件的售价也超过了1美元/瓦，不到5年就跌至1 / 5。随着电解槽制造业的发展，规模将有助于降低成本。

Ohmium的首席技术官Chock Karuppiah说:“屋顶氢气燃料的关键推动因素是‘冷启动’和‘快速启停’循环功能。”

在不使用电力直接从阳光中分解水的问题上，Karuppiah说，光电化学系统“可能看起来像一个理想的解决方案”，但仍有许多挑战需要克服。

“单个设备解决方案的设计需要在许多需求之间取得平衡(光的特性、离子种类、电流、液态水和气态氢)。单靠一个设备很难做到这点。”Karuppiah说。

他补充说，太阳能电池和电解电池的集成将加速商业应用。 

原标题：“屋顶制氢发电”将成为现实