Powszechny i tani wodór to klucz do lepszej przyszłości. Jak tu jednak go produkować?
Naukowcy ze szwedzkiego KTH Royal Institute of Technology w Sztokholmie przedstawili światu dopiero co opracowaną technikę, która zwiększa efektywność produkcji wodoru. Skupia się ona bezpośrednio na rozdzieleniu wody na tlen i wodór, a choć mogłoby się wydawać, że gdzieś już to widzieliśmy, to nie – do tradycyjnej elektrolizy takiemu podejściu jest daleko. Zwłaszcza w kwestii związanej z poziomem ryzyka.
Czytaj też: O tym źródle energii mówi się za mało. Znamy je od dawna i jest lepsze niż wodór
Technika ta odbiega od tradycyjnego procesu elektrolizy, który polega na rozkładaniu cząsteczek wody przez zastosowanie prądu elektrycznego, czego owocem jest tlen i wodór w tej samej komórce. Zamiast tego naukowcy opracowali sposób na oddzielanie gazów w procesie do różnych komórek, tym samym eliminując potrzebę stosowania membranowych barier, które wcześniej były niezbędne do zapobiegania mieszaniu się gazów i powodowaniu eksplozji. Jednak sama kwestia ryzyka to nie wszystko, czym wyróżnia się nowa metoda.
Naukowcy chwalą się, że opracowany przez nich proces nie wymaga wykorzystywania metali ziem rzadkich i może pochwalić się efektywnością Faradaya na poziomie 99 procent dla produkcji gazu wodorowego. Gdyby tego było mało, wykorzystywane w procesie elektrody nie podlegają przyspieszonemu zużyciu, a sam jego charakter związany z oddzielaniem obu gazów jest wręcz przystosowany do największego problemu energii ze źródeł odnawialnych, czyli zależnych od pogody przerwach w dostawie prądu.
Czytaj też: Przetestowali najpotężniejszy silnik elektryczny na wodór. Teraz chcą zrewolucjonizować lotnictwo
Tradycyjne systemy elektrolizy obejmują elektrody w komorze z alkaliczną wodą, oddzielone przez barierę przepuszczalną dla jonów. Stosowanie prądu elektrycznego skutkuje powstawaniem wodoru na katodzie, podczas gdy tlen jest produkowany na anodzie. Gdzie więc leży innowacyjność nowego procesu? Wszystko tak naprawdę sprowadza się do przedefiniowania całego procesu elektrolizy poprzez zastąpienie jednej z elektrod superkondensacyjną elektrodą węglową.
Jak tłumaczą naukowcy, ta elektroda na przemian magazynuje i uwalnia jony, skutecznie oddzielając produkcję wodoru i tlenu. Gdy elektroda produkuje wodór przy ujemnym ładunku, superkondensator magazynuje bogate w energię jony hydroksylowe. Gdy kierunek prądu zostaje zmieniony, superkondensator uwalnia wspomniane zaabsorbowane jony, a tlen jest produkowany na teraz dodatniej elektrodzie.
Czytaj też: Gigantyczne złoża czystego wodoru. Sam wypływa spod ziemi
Nic więc dziwnego, że ten nowy, potencjalnie rewolucyjny proces generowania wodoru został już opatentowany, a wywodząca się z instytutu firma Caplyzer AB ma na celu przeskalowanie go na szerszą skalę. To osiągnięcie samo w sobie stanowi znaczący krok naprzód w dążeniu do bezpieczniejszej i bardziej efektywnej produkcji energii wodorowej, pokazując potencjał innowacyjnych podejść do rozwiązania wyzwań związanych z produkcją zielonej energii.
