هيدروژن يكي از عناصري است كه در سطح زمين بوفور يافت مي شود. اين عنصر در طبيعت به¬ شكل خالص وجود ندارد اما مي¬توان آن¬ را توسط چندين روش مختلف از ساير مواد بدست آورد .با وجود¬ آن كه هيدروژن دومين عنصر فراوان در طبيعت مي¬باشد ولي به¬صورت عنصر، همانند سوخت¬هاي فسيلي متداول در دسترس نيست. هيدروژن را مي¬توان از سوخت¬هايي همچون زغال سنگ، نفت يا گاز طبيعي و يا از فرايندهايي همچون الكتروليز آب، ريفورمينگ گاز طبيعي و اكسيداسيون جزئي سوخت¬هاي فسيلي بدست-آورد. امروزه با توجه به رو به اتمام بودن سوخت هاي فسيلي و همچنين آلودگي هاي زيست محيطي حاصل از اين دسته از سوخت ها، روش هاي تجديد پذير توليد هيدروژن از اهميت زيادي برخوردار است. ذخيره¬-سازي هيدروژن جزء اصلي ديگر براي توسعه اقتصاد هيدروژني است. علاوه براين، هيدروژن يك گاز قابل اشتعال با انرژي اشتعال تنها 3 ميلي ژول است. اين بدان معني است كه حتي يك تخليه الكتريكي ساكن يا تحريك هيدروژن فشرده يا مايع ممكن است موجب اشتعال هيدروژن گردد. بنابراين توسعه روش¬هاي امن فشرده¬كردن و ذخيره سازي هيدروژن، داراي اهميت بسيار است. يكي از روش هاي تجديد پذير توليد هيدروژن، توليد هيدروژن خورشيدي با استفاده از كاتاليست هاي فلزي است. توليد هيدروژن با استفاده از اين روش مي تواند نياز به ذخيره سازي هيدروژن را از بين ببرد. در اين روش، هيدروژن به صورت غير مستقيم در شكل منابع اصلي آن ذخيره مي گردد. چنين سامانه¬هايي مي¬توانند فشرده¬تر و امن¬تر باشند. در اين ميان آلومينيوم اميدواركننده ترين فلز براي توليد هيدروژن است. بدين منظور يك راكتور خورشيدي توليد هيدروژن با بهره گيري از واكنش كاتاليست آلومينيوم و محلول قليايي طراحي و ساخته شده است. اين دستگاه با استفاده از طراحي خاص 2 عدد كلكتور خورشيدي سهموي و سيستم گرمايش، تمام تابش دريافتي از خورشيد را به منظور افزايش دماي محلول واكنش و تامين انرژي فعال سازي بكار مي برد و نيازي به استفاده از هيتر الكتريكي ندارد و بدين وسيله مصرف برق را كاهش مي¬دهد. همچنين با استفاده از سيستم سرمايش و سيستم كنترل، دماي محلول طبق الگوهاي خاصي تنظيم شده و نرخ هيدروژن توليدي بر روي مقادير مشخصي، ثابت مي¬گردد. همچنين سيستمي جهت رطوبت گيري هيدروژن توليدي و اندازه گيري نرخ توليد، تعبيه شده است.

يكي از چالش‌هاي امروز كشور، مصرف انرژي سامانه‌ خنك سازي ساختمان ها در تابستان است كه در ساعات اوج مصرف (از ساعت 12 ظهر تا 4 بعدازظهر) انرژي الكتريكي مورد نياز براي استفاده از كولرها يا چيلرها گرانتر مي‌باشد. همچنين گاهي به دليل اين كه در اين ساعات مصرف انرژي الكتريكي در كشور بيش از حد است ساختمان ها با قطع شدن برق مواجه مي شوند. يكي از راه حل ها استفاده از سيستم هاي ذخيره انرژي سرمايي مي باشد. وظيفه اصلي اين سيستم ها، ذخيره انرژي سرمايي در ساعاتي از شب (معمولاً ساعت 1 تا 4 صبح) مي باشد كه نرخ مصرف انرژي مسكوني كم بوده و انرژي ارزان است. انرژي سرمايي ذخيره شده با هزينه كم، در ساعات اوج مصرف كه انرژي گران ترين قيمت را دارد استفاده مي‌شود. در سيستم هاي ذخيره انرژي سرمايي سنتي مشكلاتي نظير توزيع غير يكنواخت دما، كم بودن سطح تماس بين مبرد و آب، افت فشار زياد مبرد به هنگام عبور مبرد از داخل كويل، عملكرد اين سامانه ها را با مشكل روبرو كرده است. هدف از ساخت اين دستگاه ذخيره انرژي سرمايي براي تامين بار سرمايي ساختمان ها در ساعات اوج مصرف است كه كاهش هزينه برق مصرفي ساختمان ها را به همراه دارد. هدف ديگر اين دستگاه كاهش توان چيلر و استفاده از يك چيلر كوچكتر است. در ساعات اوج مصرف، از حداكثر توان چيلر براي ايجاد سرمايش در ساختمان ها استفاده مي شود. با استفاده از اين دستگاه در سامانه تهويه مطبوع مركزي، بخشي از بار سرمايي ساختمان توسط اين دستگاه تامين شده و استفاده از يك چيلر كوچك تر وكاهش هزينه براي خريد چيلر را به همراه دارد. مشخصه ديگر اين دستگاه، ظرفيت ذخيره انرژي سرمايي بالاي آن است. اين دستگاه انرژي سرمايي را به دو صورت در خود ذخيره مي كند؛ بخشي از انرژي سرمايي را به صورت يخ و بخش ديگر را در محلول اتيلن گليكول ذخيره مي كند كه كپسول هاي كروي در آن غوطه ور هستند. قابليت ديگر اين دستگاه، ظرفيت متغير آن است. با اضافه و كم كردن تعداد كپسول هاي كروي، ظرفيت ذخيره انرژي سرمايي آن قابل تغيير است.

اين ابداع مبتني‌ بر طراحي يك راكتور به منظور توليد هيدروژن و اكسيژن از آب به روش فوتو شيميايي و الكتروشيميايي است. زمينه هاي فني مرتبط با اين ابداع مهندسي مكانيك و مهندسي شيمي مي باشد. ورودي اين راكتور آب، فوتوكاتاليزور و نور است و خروجي آن گاز هيدروژن و اكسيژن هستند. طراحي اين راكتور به گونه اي است كه ابعاد مشخصه‌ و ميزان نور ورودي به سيستم را بتوان تا چندين برابر افزايش داد. بررسي‌ تكنولوژي‌هاي روز نشان مي دهد كه چالشهاي اصلي‌ در فرايند فوتوكاتاليزوري تجزيه آب به هيدروژن، عدم امكان استفاده از نتايج راكتور‌هاي آزمايشگاهي جهت پيش بيني‌ عملكرد راكتور هاي مقياس بزرگ، توليد همزان هيدروژن و اكسيژن خالص بدون اختلاط و نياز به استفاده از مواد هزينه بر به منظور فعال نگاه داشتن فوتوكاتاليزور طي‌ واكنش توليد هيدروژن است. در اين طرح ابداعاتي جهت رفع موارد فوق ارائه شده است. از دستاوردهاي اصلي اين ابداع نوع طراحي اين فوتو راكتور است كه امكان ساخت آن در مقياس بزرگتر بر اساس سطح متشعشع شده كاتاليزور را فراهم مي كند. اين راكتور از دو نيم سلول تشكيل شده است كه از طريق يك غشاء‌ رساناي يون منفي‌ به هم مرتبط هستند. واكنش تجزيه آب به هيدروژن و يون OH-در اثر جذب نور در نيم سلول اول صورت مي‌گيرد. يونهاي هيدروكسيل از طريق غشا‌ء به نيم سلول ديگر منتقل مي شوند و در حضور يك الكترود به اكسيژن و آب تجزيه مي شوند. منبع تامين نور يك سري LED با مجموعه توان ۱۰۰ وات است. با استفاده از LED هاي متفاوت مي‌توان تاثير طول موج‌هاي متفاوت بر نرخ توليد هيدروژن را سنجيد. اين راكتور شامل يك مخزن ذخيره گاز به حجم ۵۰ ميلي ليتر در رنج فشار كاري گيج. بين ۰.۵ بار و ۱.۵ بار مي‌باشد. اين ويژگي قابليت بررسي‌ تجربي اثر تغيير فشار بر نرخ واكنش و عملكرد كاتاليزور را فراهم مي‌كند. به طور معمول در واكنش‌هاي فوتوشيميايي از يون هاي اهدا كننده الكترون استفاده مي شود كه نقش پيشگيري از اكسيد شدن فوتوكاتاليزور را دارند. در اين راكتور از دو الكترود و پنل خورشيدي استفاده شده است كه با استفاده از يك اختلاف پتانسيل كوچك، بار منفي‌ لازم جهت حذف مواد اهدا كننده الكترون را فراهم مي كند كه تاثير به سزايي در كاهش هزينه جاري اين فرآيند دارد.

خشك كردن مواد گوناگون، بخصوص محصولات غذايي، مهارتي ساده و قديمي مي‌باشد كه يكي از رايج‌ترين فرآيندهاي فرآوري محصولات غذايي به شمار مي‌رود. خشك كردن ميوه ها و سبزيجات همچنان به شكلي گسترده و مطابق روش‌هاي قديمي صورت مي‌پذيرد. در روش سنتي ،محصولات را زير نور مستقيم خورشيد قرار مي‌دادند. اين روش تنها در مناطقي امكان پذير است كه شرايط آب و هوايي به گونه اي است كه محصولات را بلافاصله پس از برداشت مي‌توان خشك كرد. از جمله معايب اين روش مي‌توان به اين موارد اشاره نمود : آلودگي، سرقت يا آسيب توسط پرندگان،موش ها و حشرات ؛خشك شدن آهسته و يا متناوب و عدم حفاظت در برابر باران يا رطوبت كه ممكن است منجر به رطوبت مطلق بالا در پايان كار شود؛كيفيت پايين و متفاوت محصولات به دليل بيش از حد خشك شدن يا كم خشك شدن؛ نياز به مساحت زيادي زمين؛ نياز به نيروي كار براي انتقال محصولات در صورت بارش باران؛ هم‌چنين نور مستقيم خورشيد سبب كاهش كيفيت(از نظر رنگ و محتواي ويتامين ها) برخي ميوه ها و سبزيجات مي‌شود. علاوه بر اين، از آن جا كه خشك كردن به وسيله ي نور خورشيد به يك سري عوامل غيرقابل كنترل وابسته است ، محصولات يكنواخت و استاندارد توليد نمي‌شوند. با توجه به افزايش قيمت سوخت هاي فسيلي و ابهام در زمينه ي قيمت و دسترس پذيري اين سوخت ها در آينده، احتمالا در آينده ي نزديك استفاده از انرژي خورشيدي در فرآوري محصولات غذايي افزايش يافته و از لحاظ اقتصادي به صرفه تر خواهد بود. يك خشك‌كن خورشيدي به همراه ماده‌ي ذخيره‌ساز انرژي به منظور استفاده در زمينه‌ي خشك كردن مواد گوناگون نظير ميوه و سبزيجات طراحي، ساخته و تست شد. اين خشك كن خورشيدي به علت طراحي هوشمندانه و استفاده از ماده‎ي ذخيره‎ساز انرژي نسبت به خشك كردن زير نور مستقيم خورشيد و ساير خشك كن‎هاي موجود در بازار مزايايي دارد. خشك كن ها با گرم كردن هوا تا حدود 10 تا 30 درجه بالاتر از دماي محيط باعث حركت سريع تر هوا درون خشك كن ،كاهش رطوبت آن، پراكنده كردن حشرات و در نهايت افزايش نرخ خشك شدن مي‌شوند. خشك كن مذكور به علت طراحي خاص كلكتور خورشيدي به صورت داكت‎هاي موازي كه با گردش هوا در طول آنها و از طرف ديگر بكارگيري صفحه‎ي جاذب نور خورشيد با بيشترين ضريب جذب حرارت باعث استفاده‎ي حداكثر از انرژي خورشيدي ورودي به دستگاه گرديده و دماي هوا در خروجي كلكتور به طور موثري افزايش يافته است ، ديواره هاي دستگاه از موادي ساخته شده كه حداكثر ضريب عبور نور خورشيد را دارند و حداكثر نور خورشيد به صفحه‎ي جاذب و هواي درون كلكتور مي‎رسد. با استفاده‎ي هوشمندانه از ماده‎ي جاذب انرژي در اين دستگاه مي‎توان انرژي گرمايي را در ساعاتي از روز كه دما بالا است ذخيره نموده و در ساعاتي كه دماي هوا كاهش يافته است ؛ مثلا شب هنگام و در ساعاتي كه خورشيد حضور ندارد، انرژي ذخيره شده را مورد استفاده قرارداده و دستگاه به كار خود ادامه مي‎دهد و عمل خشك كردن مواد انجام مي‎گيرد. استفاده‎ي بهينه از انرژي خورشيد سبب افزايش نرخ خشك شدن مواد گرديده و سرعت بالاتر در خشك شدن باعث كاهش خطر خرابي شده است و كيفيت محصولات را بالاتر مي‌برد ، همچنين اين دستگاه محصولات را در برابر گرد و خاك، باران ، حشرات، پرنده ها و حيوانات محافظت مي‌كند. اين دستگاه را مي توان با استفاده از مصالح ارزان قيمت و در دسترس و بدون پرداخت هيچ گونه هزينه ي سوخت، ساخت. بنابراين، اين دستگاه در مناطقي كه سوخت يا الكتريسيته گران هستند، زمين قابل استفاده براي خشك كردن مستقيم كم يا گران است و يا در مناطقي كه نور خورشيد زياد است اما رطوبت هوا بالاست، بسيار مفيد مي‎باشد.