Obnovljivi izvori energije

Velik korak naprijed: Osmišljen stroj koji proizvodi vodik izravno iz vlage u zraku

Piše Branimir Vorša, 07. rujna 2022. @ 14:44 komentari

Proizvodnja vodika kao goriva, dosad je predstavljala velik izazov, pogotovo na industrijskoj razini. No znanstvenici su napravili novi stroj koji vodik proizvodi na izrazito održiv i, po okoliš, neinvazivan način.

Vodik ima ogroman potencijal kao ekološki čisto gorivo, jer ga ima u izobilju (uglavnom u spojevima poput vode), ne proizvodi nikakve štetne emisije i može se koristiti i za pohranu energije iz obnovljivih izvora poput sunca, vjetra i plime.

Međutim, postoje izazovi u proizvodnji dovoljno vodika na praktičan i pristupačan način. Razdvajanje vodika iz vode može zahtijevati kompliciranu tehnologiju, a također se oslanja na čistu slatku vodu, što nije svugdje dostupno u izobilju.

Pročitajte i ovo Novo otkriće znanstvenika Mjesec je možda crpio vodu iz Zemljine atmosfere milijardama godina te je pohranjivao kao led duboko u svojim kraterima

Znanstvenici su međutim osmislili novi prototip uređaja koji može sakupljati vodu iz vlažnog zraka, prije nego što ga razdvoji na vodik i kisik. Štoviše, sposoban je raditi u područjima gdje je vlažnost zraka, odnosno koncentracija vodene pare u zraku, niska i na razini od svega 4 posto.

U ovom radu potvrđujemo da se vlaga u zraku može izravno koristiti za proizvodnju vodika putem elektrolize, zahvaljujući svojoj univerzalnoj dostupnosti i prirodnoj neiscrpnosti, ističe se u novoj studiji objavljenoj u znanstvenom časopisu Nature Communications.

Uređaj koji su znanstvenici osmislili jest prototip elektrolizatora, koji se napaja električnom energijom iz obnovljivih izvora energije, kako bi razbio vodu na njene osnovne elemente - vodik i kisik. U jednom testu sa solarnim izvorom energije, paralelno je radilo pet elektrolizatora.

Pročitajte i ovo Vertiv dio konzorcija Partnerstvo za čisti vodik osigurat će 2,5 milijuna eura za razvoj gorivih ćelija s niskim udjelom ugljika za podatkovne centre

Elektrode se nalaze s obje strane jedinice za prikupljanje vode, spužvastog materijala koji upija vodu iz zraka, ali također služi i kao spremnik elektrolita. Obje su elektrode izolirane od zraka, što znači da se vodik i kisik mogu skupljati kao čisti plinovi nakon što dođe do razdvajanja.

Testiran je i niz različitih materijala i postavki kako bi prototip uređaja radio na zadovoljavajućoj razini, a jedna od konfiguracija koju su istraživači isprobali uspjela je uspješno raditi čak 12 uzastopnih dana.

Ovaj modul takozvane izravne elektrolize zraka može raditi u okruženju s relativnom vlagom od četiri posto, prevladavajući probleme s opskrbom vodom i proizvodeći zeleni vodik na održiv način s minimalnim utjecajem na okoliš, pišu autori studije.

Pročitajte i ovo Novo otkriće Britanski znanstvenici otkrili da atmosfera na Marsu i nije tako suha kako se mislilo

Tako se ovaj uređaj može koristiti na bilo kojem mjestu, bez iscrpljivanja rezervi dragocjene pitke vode. Međutim, vjerojatno će biti od najveće koristi u sušnim ili polusušnim regijama gdje uopće nema puno vode.

Svakako treba imati na umu da je ova nova tehnologija još uvijek u ranoj fazi: različite postavke izravne elektrolize zraka i različiti materijali, rezultirali su različitim rezultatima u pogledu učinkovitosti i proizvodnje energije. Međutim, znanstveni tim je uvjeren da se njihov uređaj može poboljšati i povećati.

Daljnje poboljšanje omjera površine i volumena inženjerskim kanalima ili povećanjem omjera spužvastog materijala jamčit će stopu upijanja vode koja je ključna za povećanje veličine izravne elektrolize zraka jedinica, piše u zaključku studije.

Pročitajte i ovo Važno za industriju i autoindustriju Hrvatski znanstvenici "otkrili" kako "očistiti" ugljikov monoksid i proizvesti čisti vodik