Wodór ma ogromny potencjał jako czyste, zeroemisyjne paliwo: nie wytwarza żadnych szkodliwych emisji, a także może być wykorzystany do przechowywania energii ze źródeł słonecznych, wiatrowych i pływowych.
Istnieją jednak wyzwania związane z produkcją wystarczającej ilości wodoru w praktyczny i przystępny sposób. Elektroliza może wymagać skomplikowanej technologii, a także opiera się na czystej słodkiej wodzie - a nie jest to coś, co jest dostępne wszędzie - szczególnie w dobie potęgującej się suszy.
Naukowcy opracowali prototyp urządzenia, które może zbierać wodę z wilgotnego powietrza, a następnie rozdzielać ją na wodór i tlen.
Fot. Zdjęcie projektowanej wieży do wytwarzania wodoru z zastosowaniem skalowalnych modułów DAE o zminimalizowanej powierzchni (źródło: nature.com)
Co więcej, jest ono w stanie działać w miejscach, gdzie wilgotność - stężenie pary wodnej w powietrzu - wynosi zaledwie 4 procent.
- W tej pracy potwierdzamy, że wilgoć w powietrzu może być bezpośrednio wykorzystana do produkcji wodoru poprzez elektrolizę, dzięki jej powszechnej dostępności i naturalnej niewyczerpalności - piszą naukowcy w opublikowanej pracy na łamach Nature.
Urządzenie zestawione przez badaczy to prototypowy elektrolizer, zasilany prądem z energii odnawialnej, służący do rozbijania wody na, wodór i tlen. W jednym z testów z wykorzystaniem źródła energii słonecznej pięć elektrolizerów pracowało równolegle.
Elektrody znajdują się po obu stronach jednostki zbierającej wodę, materiału przypominającego gąbkę, który pochłania wodę z powietrza, ale który również pełni rolę zbiornika elektrolitu. Obie elektrody są odizolowane od powietrza, co oznacza, że wodór i tlen mogą być zbierane jako czyste gazy po dokonaniu rozdziału.
Fot. Koncepcja bezpośredniej elektrolizy powietrza (DAE) do produkcji wodoru (źródło: nature.com)
Przetestowano szereg różnych materiałów i konfiguracji, aby prototypowe urządzenie działało na zadowalającym poziomie, a jedna z testowanych przez badaczy konfiguracji była w stanie działać z powodzeniem przez 12 kolejnych dni.
- Ten tak zwany moduł bezpośredniej elektrolizy powietrza (DAE) może pracować w środowisku suchym jak kość, o wilgotności względnej 4 procent, pokonując problemy z zaopatrzeniem w wodę i produkując ekologiczny wodór w sposób zrównoważony, z minimalnym wpływem na środowisko - piszą badacze.
Czysta woda pitna jest w większości miejsc na wagę złota, więc to urządzenie mogłoby być używane w każdym miejscu bez wyczerpywania rezerw. Jednak najbardziej użyteczne będzie prawdopodobnie w regionach suchych lub półsuchych, gdzie wody jest niewiele.
Niedawno byliśmy świadkami kolejnego ważnego przełomu w produkcji paliwa wodorowego - aluminium i gal wykorzystano do rozszczepienia cząsteczek wodoru i tlenu w wodzie. Naukowcy mają teraz wiele dróg, którymi mogą podążać, jeśli chodzi o uczynienie energii wodorowej bardziej powszechną i dostępną.
Warto pamiętać, że technologia ta jest wciąż w początkowej fazie rozwoju: różne konfiguracje DAE i materiały dały różne wyniki w zakresie wydajności i wytwarzania energii. Zespół jest jednak przekonany, że ich urządzenie może być ulepszone i skalowane.
- Dalsza poprawa stosunku powierzchni do objętości poprzez inżynierię kanałów lub zwiększenie współczynników aspektowych materiału gąbki zagwarantuje szybkość pobierania wody, co jest niezbędne do skalowania jednostek DAE - piszą naukowcy.
Badania zostały opublikowane w Nature Communications: nature.com
Źródło: nature.com, sciencealert.com
Energetyka, OZE
Gospodarka odpadami, Recykling
Ekologia, Ochrona środowiska
E-transport, E-logistyka, E-mobilność
EkoDom, EkoBudownictwo
EkoRolnictwo, BioŻywność
Prawo, Administracja, Konsulting
Czy Polska zawalczy o miliardy na transformację?
Trwa konkurs dla mediów „Platynowe Megawaty” 2023. Weź udział i dołącz do grona laureatów
40 mld zł z KPO dla samorządów w ramach „Pożyczki wspierającej zieloną transformację miast”
Portugalia: rekordowy udział energii słonecznej w zużywanym w kraju prądzie
W Gliwicach głoszono przetarg na farmę solarną i magazyn ciepła
Qemetica Glass zainwestuje 70 mln zł w ekologię
Ropa brent | $ | baryłka | ||
Cyna | $ | tona | ||
Cynk | $ | tona | ||
Aluminium | $ | tona | ||
Pallad | $ | uncja | ||
Platyna | $ | uncja | ||
Srebro | $ | uncja | ||
Złoto | $ | uncja |