Od odpadów do czystej energii, czyli jak ZUT-olizer zmienia produkcję wodoru na zawsze
Naukowcy z Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego (ZUT) w Szczecinie opracowali innowacyjny elektrolizer, którego ochrzcili mianem ZUT-olizera. Taka nazwa nie wzięła się znikąd, bo to dzieło nie tylko pochodzi z ZUT, ale też jest w stanie utylizować odpady chemiczne do produkcji wodoru. Dokonuje tego w wyjątkowy sposób, bo podczas gdy tradycyjne elektrolizery często wymagają drogich i trudno dostępnych metali z grupy platynowców, ZUT-olizer robi użytek z odpadów zawierających żelazo, a tak się składa, że pochodzą one m.in. z zakładów chemicznych w regionie uniwersytetu. Kluczem do sukcesu okazało się odkrycie, że odpady zawierające żelazo mogą pełnić funkcję wysoce efektywnych elektrokatalizatorów w produkcji wodoru.
Czytaj też: Trzy potęgi lotnicze łączą siły! Turbina na ciekły wodór odmieni lotnictwo
ZUT-olizer jest owocem współpracy ekspertów z zakresu nanomateriałów i mechatroniki z Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki oraz Wydziału Technologii i Inżynierii Chemicznej. Względem innych podobnych sprzętów nie tylko zwiększa efektywność procesu, ale jednocześnie stanowi też zrównoważoną alternatywę dla tradycyjnych metod opartych na rzadkich i kosztownych materiałach, takich jak platyna oraz iryd. Dzięki zastosowaniu soli żelaza pochodzących z odpadów przemysłowych w roli katalizatorów, zespół naukowców osiągnął większą efektywność elektrolizy wody w porównaniu do tradycyjnych systemów, które opierają się na metalach szlachetnych.
Czytaj też: Przełom w magazynowaniu wodoru – czy to koniec paliw kopalnych?
Samo stworzenie ZUT-olizera wymagało zaprojektowania wytrzymałej struktury, która mogłaby skutecznie wykorzystywać katalizatory pochodzące z odpadów. Jednym z największych wyzwań technicznych było zastosowanie katalizatora na bazie żelaza na membranie do wymiany protonów (PEM). Zespół rozwiązał ten problem, stosując obróbkę laserową do poprawy właściwości powierzchni membrany, co umożliwiło efektywne połączenie katalizatora z jej strukturą. To innowacyjne podejście zwiększa wydajność i trwałość elektrolizera.
Obecny prototyp produkuje około 0,6 litra wodoru na minutę, co odpowiada 36 litrom na godzinę, a wykorzystuje w tym procesie zasilanie “z gniazdka”, pochłaniając w godzinnym procesie 3 kW energii. Jedną z głównych zalet ZUT-olizera jest nie tylko bazowanie na odpadach chemicznych, ale też jego kompatybilność z odnawialnymi źródłami energii. System można bowiem bezproblemowo połączyć z panelami słonecznymi lub turbinami wiatrowymi, co pozwala na całkowicie ekologiczne wytwarzanie wodoru.
Czytaj też: Nie na wodór i nie na benzynę. Takiego silnika jeszcze na świecie nie było
Sukces ZUT-olizera podkreśla ogromny potencjał wykorzystania odpadów przemysłowych do wytwarzania czystej energii. Ograniczenie zależności od rzadkich i kosztownych materiałów nie tylko obniża koszty produkcji wodoru, ale także wspiera gospodarkę o obiegu zamkniętym, minimalizując ilość odpadów i wpływ na środowisko. Chociaż aktualnie jest to dopiero prototyp, to teraz zespół ma zamiar przejść od badań laboratoryjnych do zastosowań komercyjnych.