W jaki sposób powstaje dzisiaj paliwo wodorowe? Poprzez ekstrakcję z gazu ziemnego, czyli z konwencjonalnego paliwa kopalnego. Produkcja tzw. niebieskiego wodoru w ten sposób powoduje wiele emisji zanieczyszczeń do atmosfery. Istnieje jednak o wiele czystsza metoda produkcji „zielonego wodoru” – z wody.
Czytaj też: Powstaje pierwsze osiedle wodorowe w Polsce. Ma być nie tylko funkcjonalne, ale też ekologiczne
Za pomocą elektrolizy jesteśmy w stanie rozdzielić cząsteczki tlenu i wodoru w wodzie. Niestety proces ten jest bardzo kosztowny i wymaga użycia elektrod wysoce odpornych na korozję. Obecnie do elektrolizy zużywa się katody i anody oparte na platynie i irydzie, czyli bardzo drogich materiałach.
Zielone paliwo na wyciągnięcie ręki? Już prawie. Nowa metoda produkcji pokazuje obiecujące rezultaty
Australijscy naukowcy na łamach Advanced Energy Materials podzielili się wynikami prac nad zmodyfikowaną metodą elektrolizy. W procesie zastosowali fale dźwiękowe, które działały jak swoisty “katalizator” w reakcji, zwielokrotniając rozszczepienie cząstek wody na tlen i wodór, który ulatniał się w postaci bąbelków.
Rezultat, jaki uzyskali, był zaskakujący. Badacze zdecydowali się odejść od użycia drogich elektrod platynowo-irydowych i zastąpili je srebrnymi. Ponadto zrezygnowano z zastosowania żrących elektrolitów. W rezultacie wydajność elektryczna procesu okazała się 14-krotnie wyższa. Naukowcy przyjęli, że ten współczynnik odnosi się także do ilości wyprodukowanego czystego, zielonego wodoru.
Czytaj też: Paliwo wodorowe możemy mieć na wyciągnięcie ręki. Ta metoda wykorzystuje związek o osobliwym zapachu
Co więcej, w reakcji elektrolizy dotychczasowym problemem było gromadzenie się pęcherzyków gazu na elektrodach, to wpływało negatywnie na ich wydajność. Przy użyciu fal dźwiękowych ten defekt procesu niemal w ogóle nie występował. Jak przyznał jeden z autorów badania, Leslie Yeo:
Opracowana przez nas zdolność do redukcji gromadzenia się pęcherzyków na elektrodach i szybkiego usuwania ich poprzez wibracje o wysokiej częstotliwości stanowi duży postęp w zakresie przewodności i stabilności elektrod. Dzięki naszej metodzie możemy potencjalnie poprawić sprawność konwersji, prowadząc do dodatniej oszczędności energii netto na poziomie 27 proc.
Wodór jest uznawany za paliwo konwencjonalne. Jednakże, jeśli metoda naukowców z Australii znalazłaby praktyczne zastosowanie, wówczas zyskalibyśmy ogromny zasób „zielonego paliwa”, które będziemy w stanie produkować wprost z wody, niskim kosztem i bez emisji gazów cieplarnianych do atmosfery.