Táto technológia využíva bežné, dostupné a lacné materiály. Nové zariadenie premieňa slnečné svetlo na vodíkové palivo efektívne a bez veľkých nákladov, čo môže výrazne priblížiť čistú energiu každodennému využitiu. Výsledky štúdie boli publikované v prestížnom časopise Nature Energy.
Lacné materiály, väčšia stabilita a lepšia účinnosť
Bežné technológie na získavanie vodíka zo slnka často používajú drahé materiály, ktoré vo vode rýchlo degraduje. Britskí vedci tento problém zvládli vrstveným dizajnom. Spojili organické materiály podobné plastom s ochrannou vrstvou grafitu, na ktorú naniesli katalyzátor z niklu a železa. Výsledkom je zariadenie, ktoré dokáže stabilne rozkladať vodu na vodík a kyslík len vďaka slnečnému žiareniu.
Prototyp zariadenia dosiahol výkon vyše 25 miliampérov na štvorcový centimeter, čo je výrazný posun oproti starším riešeniam. Zatiaľ čo iné zariadenia prestávajú fungovať už po niekoľkých hodinách, tento britský prototyp pracoval bez problémov niekoľko dní.
Ako nové zariadenie na výrobu vodíka funguje?
Hlavnou súčasťou je tenká vrstva organických zmesí, ktoré efektívne absorbujú slnečné svetlo. Táto vrstva je chránená grafitom, teda materiálom, ktorý poznáme napríklad z ceruziek. Na ňom je nanesená katalytická vrstva z niklu a železa. Tieto bežne dostupné kovy urýchľujú samotnú reakciu, pri ktorej sa voda rozkladá na vodík a kyslík.
Základom sú organické bulk heterozlúčeniny, ktoré po osvietení produkujú elektrický prúd. Ich výhodou je, že sú tvorené lacnými a dostupnými prvkami, čo znižuje náklady na výrobu. Celý systém aktuálne dosiahol účinnosť premeny slnečnej energie na vodík 5 percent. To znamená, že na výrobu vodíka už netreba žiadnu ďalšiu elektrinu.
Prínos pre životné prostredie a priemysel
Vodík je považovaný za palivo budúcnosti, pretože jeho spálením vzniká iba voda – žiadne emisie, žiadne znečistenie. Ak by solárna výroba nahradila aspoň 10 % dnešného vodíka, ktorý sa získava zo zemného plynu, každoročne by sa ušetrilo až 60 miliónov ton oxidu uhličitého. To zodpovedá tomu, ako keby sa z ciest na rok stratilo 13 miliónov áut.
Hlavnou prekážkou doteraz bola náročná a drahá výroba, keďže väčšina vodíka sa dnes vyrába zo zemného plynu, pričom pri každom kilograme vodíka vzniká až 9 kg CO₂. Solárna výroba by znamenala “zelený” vodík s minimálnou uhlíkovou stopou, vhodný aj pre odľahlé miesta bez elektriny. Takéto lokality by si mohli vyrábať vlastný vodík iba zo slnka a vody.
Mohlo by vás zaujímať:
- Slonia koža inšpiruje k ochladzovaniu miest. Vedci majú riešenie
- Fairphone 6 prichádza: Modulárny dizajn a vymeniteľné komponenty
- Zber vody z hmly môže byť kľúčom prežitia niektorých ľudí
Čo to znamená pre budúcnosť energie?
Obnoviteľný vodík je jeden z hlavných cieľov energetického výskumu. Odborníci sa zhodujú, že priemyselne využiteľný „zelený“ vodík je na dosah. Vodík má navyše oproti batériám jednu veľkú výhodu – dá sa skladovať dlhodobo, čo oceníme napríklad pri výkyvoch vo výrobe solárnej alebo veternej energie.
