Obie te kwestie były dotychczas problematyczne, dlatego uporanie się z nimi może być wstępem do energetycznej rewolucji. Nowe podejście, zaproponowane przez inżynierów z Japonii, opiera się na katalizatorze na bazie żelaza wykorzystywanym do utleniania wody. Dzięki niemu możliwe jest naśladowanie występującej w naturze fotosyntezy i to znacznie taniej, niż przy udziale dotychczas stosowanych technologii.
Czytaj też: Nawet nie wiesz, że za chwilę zatankujesz przejściowe paliwo. Nie panikuj, to normalne
Publikacja w tej sprawie została zamieszczona w Nature Communications. Jak wyjaśniają jej autorzy, wdrożony przez nich polimeryzowany kompleks żelaza zapewnia świetną stabilność i wydajność. Właśnie dlatego można uznać tę technologię za przełomową dla sektora produkcji wodoru. Mówimy w końcu o możliwości magazynowania energii pochodzącej z odnawialnych źródeł poprzez produkcję zielonego wodoru na dużą skalę.
Podstawę opisywanego rozwiązania stanowi rozkład wody na wodór i tlen. Oczywiście uzyskanie wysokiej wydajności i stabilności – charakterystycznych dla naturalnej fotosyntezy – stanowiło wielkie wyzwanie w przypadku sztucznych katalizatorów. Całkiem nieźle sprawdzały się w tym zakresie elementy produkowane na bazie metali ziem rzadkich, ale w takim przypadku trudno mówić o opłacalności ekonomicznej. To z kolei ogranicza wykorzystanie na dużą skalę.
Japońscy naukowcy opracowali metodę, dzięki której wodór może być produkowany w tani, wydajny i przyjazny dla środowiska sposób
Mio Kondo i jego współpracownicy chcieli poprawić sytuację. Postawili na wspomniany kompleks żelaza poddany elektrochemicznej polimeryzacji. Tak powstał materiał na bazie polimeru, który zwiększa aktywność elektrokatalityczną i długoterminową stabilność. Kolejny etap działań odnosił się do modyfikacji elektrody ze szklistego węgla i tlenku indu i cyny, dzięki czemu powstał katalizator na bazie polimeru.
Na końcu przyszła natomiast pora na ocenę realnej przydatności powstałego urządzenia. W toku testów ich autorzy zmierzyli wydajność na poziomie 99%. Wysoka wytrzymałość i szybkość reakcji to kolejne zalety nowego rozwiązania. W długofalowej perspektywie takie informacje oznaczają możliwość prowadzenia produkcji zielonego wodoru i magazynowania energii pochodzącej z odnawialnych źródeł.
Czytaj też: Przyszłość energii odnawialnej jest tutaj. Ta wyjątkowa platforma generuje ogrom prądu
Za niewątpliwą zaletę całej konstrukcji można uznać wykorzystanie żelaza, które jest łatwo dostępne i nieszkodliwe dla środowiska. Biorąc pod uwagę wszystkie te zalety inżynierowie z Japonii mówią o obiecującym rozwiązaniu dla całego sektora energetycznego i paliwowego. Największym wyzwaniem będzie teraz wdrożenie tej technologii na masową skalę, tak, aby zapewniła ona realne zmiany w skali świata. Gotowi na rewolucję?