Metóda ešte nie je plne vyvinutá. Podľa článku, ktorý vyšiel v livescience.com, vedci v Japonsku demonštrovali nový spôsob výroby vodíkového paliva bez emisií skleníkových plynov. Je však ešte potrebné podniknúť ďalšie kroky, aby bola metóda komerčne životaschopná.
Oddelenie atómov kyslíka a vodíka
Nový reaktor s rozlohou 1 076 štvorcových stôp (cca 100 metrov štvorcových) využíva fotokatalytické vrstvy na rozdelenie atómov kyslíka a vodíka nachádzajúcich sa v molekulách vody, pričom vodík sa odsaje, aby sa použil ako palivo.
Zatiaľ čo technológia je iba v plienkach, vedci, ktorí stoja za výskumom tvrdia, že ak sa podarí vyvinúť účinnejšie fotokatalyzátory, mohli by umožniť výrobu lacného, udržateľného vodíkového paliva na uspokojenie rôznych energetických potrieb. Svoje zistenia zverejnili 2. decembra v časopise Frontiers in Science.
„Štiepenie vody poháňané slnečným svetlom pomocou fotokatalyzátorov je ideálnou technológiou na premenu na chemickú energiu. Nedávny vývoj vo fotokatalytických materiáloch a systémoch vzbudzuje nádej na jej realizáciu,“ hovorí hlavný autor Kazunari Domen, profesor chémie na univerzite Shinshu v Japonsko. „Zostáva však veľa výziev,“ dodal.
Dvojkrokový proces s katalyzátorom
Po vystavení svetlu, fotokatalyzátory podporujú chemické reakcie, ktoré rozkladajú molekuly vody na ich základné časti. Väčšina existujúcich „jednostupňových“ katalyzátorov – ktoré rozkladajú vodu na vodík a kyslík naraz je však extrémne neefektívna, takže väčšina vodíkového paliva sa musí rafinovať pomocou zemného plynu, fosílneho paliva.
Aby našli cestu cez túto bariéru, výskumníci novou štúdiou skúmali fotokatalyzátor, ktorý využíva sofistikovanejší dvojkrokový proces, pričom jeden krok oddeľuje kyslík a ďalší odstraňuje vodík.
Vytvorenie fotokatalyzátora pre tento proces umožnilo vedcom postaviť nový prototyp reaktora, ktorý už bežal tri roky. Pri použití skutočného slnečného svetla fungoval ešte lepšie ako pri používaní ultrafialového svetla v laboratóriu.
Mohlo by vás zaujímať:
„V našom systéme, s použitím fotokatalyzátora reagujúceho na ultrafialové žiarenie bola účinnosť premeny slnečnej energie asi jeden a pol krát vyššia pri prirodzenom slnečnom svetle,“ uviedol prvý autor Takashi Hisatomi, výskumník z univerzity Shinshu. „V oblasti, kde má prirodzené slnečné svetlo viac krátkovlnných zložiek ako simulované referenčné slnečné svetlo, môže byť účinnosť premeny solárnej energie vyššia,“ dodal.
Účinnosť je zatiaľ nízka
Napriek týmto sľubným zisteniam, je účinnosť reakcie stále príliš nízka na komerčné využitie. „V súčasnosti je účinnosť pri simulovanom štandardnom slnečnom svetle prinajlepšom 1%. Pri prirodzenom slnečnom svetle nedosiahne zatiaľ ani 5 percentnú účinnosť,“ povedal Hisatomi.
Aby vedci zvýšili účinnosť, vyzvali ostatných, aby vytvorili lepšie fotokatalyzátory a väčšie reaktory. Práca na bezpečnosti bude tiež životne dôležitá: Rafinácia vodíkového paliva totiž tiež produkuje výbušný vedľajší produkt kyslíka vodík. Ten však možno bezpečne zlikvidovať v dvojkrokovom procese.
„Najdôležitejším aspektom, na ktorom treba popracovať, je efektivita premeny slnečnej energie na chemickú energiu fotokatalyzátormi,“ povedal Domen. „Ak sa to zlepší na praktickej úrovni, mnohí výskumníci budú seriózne pracovať na vývoji technológie hromadnej výroby a procesov separácie plynov, aj na výstavbe veľkých závodov. To tiež zmení spôsob, akým mnohí ľudia, vrátane politikov, budú uvažovať o konverzie solárnej energie. Budú sa usilovať o urýchlenie rozvoja infraštruktúry, zákonov a nariadení týkajúcich sa solárnych palív,“ doplnil.
Zdroj: livescience.com
KOMENTÁRE ČLÁNKU :
Vedci objavili revolučnú metódu, ktorou sa dá vyrobiť palivo z vody a slnečného žiarenia