Vedcom sa podarilo vyrobiť reaktor, ktorý dokáže získavať vodíkové palivo lacným a ekologicky čistým spôsobom. Musia sa však ešte popasovať so zvýšením účinnosti.
Ilustračný obrázok. Zdroj: iStock. Autor: Petmal
Vedci v Japonsku predstavili nový reaktor, ktorý dokáže získavať obnoviteľné vodíkové palivo zo slnečného žiarenia a z vody.
Nový reaktor s rozlohou 100 štvorcových metrov využíva fotokatalytické fólie na štiepenie atómov kyslíka a vodíka, ktoré sa nachádzajú v molekulách vody, čím odčerpáva vodík, ktorý sa používa ako palivo.
Loď na vodíkový pohon. Zdroj: iStockphotos.com. Autor: audioundwerbung
Lacná a čistá výroba vodíka
Hoci je technológia len v začiatkoch, vedci veria v jej potenciál a pokračujú vo vývoji.
Ak sa odborníkom podarí vyvinúť účinnejšie fotokatalyzátory, mohla by nová technológia umožniť výrobu lacného, udržateľného vodíkového paliva na uspokojenie rôznych energetických potrieb. Informácie o svojom objave zverejnili v časopise Frontiers in Science.
Dvojkrokový proces
Po vystavení svetlu fotokatalyzátory podporujú chemické reakcie, ktoré rozkladajú molekuly vody na jednotlivé časti.
Väčšina existujúcich jednostupňových katalyzátorov, ktoré rozkladajú vodu na vodík a kyslík v jednom kroku, je však extrémne neefektívna, takže väčšina vodíkového paliva sa musí rafinovať pomocou zemného plynu, čo je fosílne palivo.
Vedci stojaci za novou štúdiou skúmali fotokatalyzátor, ktorý využíva sofistikovanejší dvojstupňový proces, pričom jeden krok oddeľuje kyslík a ďalší krok odstraňuje vodík. Vytvorenie fotokatalyzátora pre tento proces umožnilo vedcom zostrojiť prototyp reaktora, ktorý fungoval tri roky a pracoval ešte lepšie po vystavení skutočnému slnečnému svetlu ako pri ultrafialovom svetle v laboratóriu.
Autobus na vodíkový pohon. Zdroj: iStockphotos.com. Autor: Scharfsinn86
Nízka účinnosť
„V našom systéme bola s použitím fotokatalyzátora reagujúceho na ultrafialové žiarenie účinnosť premeny slnečnej energie asi jeden a pol ráz vyššia pri prirodzenom slnečnom svetle,“ uviedol prvý autor výskumu Takashi Hisatomi z Shinshu University. Napriek týmto sľubným zisteniam je účinnosť reakcie stále príliš nízka na komerčné využitie. „V súčasnosti je účinnosť pri simulovanom štandardnom slnečnom svetle prinajlepšom 1 percento a pri prirodzenom slnečnom svetle nedosiahne 5-percentnú účinnosť,“ vysvetlil Hisatomi.
Autori výskumu vyzvali ostatných vedcov, aby vytvorili lepšie fotokatalyzátory a väčšie reaktory na dosiahnutie významného pokroku v oblasti zvyšovania účinnosti.
Súčasne sa bude treba zamerať aj na bezpečnosť. Pri rafinácii vodíkového paliva vzniká aj výbušný vedľajší produkt oxyhydrogén (kyslíkovodík), ktorý sa však dá bezpečne zlikvidovať v dvojstupňovom procese.
Zdroj: Live science, Frontiers in Science
(LDS)
