Véletlenül felfedezték a hidrogén előállításának sokkal hatékonyabb módját

2022 / 11 / 01 / Bobák Zsófia
Véletlenül felfedezték a hidrogén előállításának sokkal hatékonyabb módját
Különös dolog történt, mikor a víz elektrolízise közben váratlanul sötétségbe borult a laboratórium.

A Szingapúri Nemzeti Egyetem (NUS) kutatói a víz elektrolízise során a hidrogén előállításának folyamatát vizsgálták a laboratóriumban, mikor érdekes felfedezést tettek: rájöttek, hogy egy bizonyos katalitikus anyagot használva, fény hatására megváltozik a reakció szokásos lefolyása és ez nagyban növeli az elektrolízis energiahatékonyságát. A kutatók előtt korábban ismeretlen hatás megfigyelésére egy véletlen esemény következtében került sor - a NUS beszámolója szerint a laboratóriumban állandóan bekapcsolt világítás egy éjszaka során kialudt és másnap reggel a munkába érkező kutatók arra lettek figyelmesek, hogy az elektrolízisben használt nikkel-hidroxid alapú katalitikus egység teljesítménye jelentősen csökkent.

Az esemény még 2019-ben történt, de ahhoz, hogy utánajárjanak a folyamat mögött meghúzódó okoknak és bizonyítsák, hogy a módosulást a fény hiánya okozta, valamint minden kétséget kizáró bizonyítékot szerezzenek arra, hogy a felfedezésen alapuló új módszer a vízbontás megvalósítására működőképes és csökkentheti az elektrolízis energiaigényét, három éven át kellett újabb és újabb kísérleteket végezni, így a felfedezésről szóló tanulmányt csak idén, október 26-án publikálták a Nature-ben.

A bonyodalmakat a kutatások során az okozta, hogy a nikkel alapú katalitikus anyag használata nem egyedülálló metódus, hanem megszokott technika a laboratóriumokban, de, mivel korábban még nem volt rá példa, hogy a fény bármilyen hatással lenne a működésére, vagy befolyásolná a teljesítményét, ezért a jelenséget minden szempontból alaposan fel kellett tárni és több alkalommal is megismételni az eredményeket.

"A teljesítménybeli csökkenést senki sem vette észre korábban, mert senki sem végezte el a kísérletet a sötétben."

- mondta Hszüe Csün Min, az egyetem professzora.

A jelenség újdonsága abban áll, hogy a redoxireakció, vagyis az elektrolízis alatt bekövetkező elektronátadási folyamat váltakozott a fény hatására a fém és oxigén alapú mechanizmusok között.

"Általában az elektronátadás kizárólag a fém redox kémiai reakciókon vagy az oxigén redox kémiai reakciókon keresztül zajlik, a fém és oxigén redoxireakciók egyidejű megjelenése nélkül az elektronátadási útvonalon."

- írják a tanulmányban.

Ezt a fajta elektron transzfert kihasználva bizonyos lépések, amelyek korlátozták az elektrolízis gyorsaságát és hatékonyságát a korábban alkalmazott módszerek esetében, kikerülhetővé válnak és "ennek eredményeképpen azoknak a elektrokatalizátoroknak a hatékonysága, amelyek ezen az útvonalon keresztül működnek, felülmúlják a korábbi elektrokatalizátorokét."

Ahhoz azonban, hogy ipari méretekben is használható legyen a technológia, a fény általi módosításnak megfelelő körülményeket kell teremteni: például a vizet tartalmazó tartályok átlátszóra cserélésével, ami lehetőséget ad rá, hogy a természetes fény indítsa be a folyamatokat és ne kelljen energiapazarlóbb mesterséges megvilágítást alkalmazni. Az elektrolízis hatékonyságának növelése hozzájárulhat a hidrogén előállításának optimalizálásához és ahhoz, hogy megfelelő mennyiségben álljon rendelkezésre az alapanyag, amit egyre több területen használnak az iparban és a közlekedésben is. A hidrogén vízből való kinyerésével egyszerűen megoldható az előállítás, de ahhoz, hogy igazán környezetbarát alternatívát jelentsen a fosszilis tüzelőanyagokkal szemben, a gyártási folyamat energiaellátását is zöld módon, megújuló forrásokból kell biztosítani, például szél-, vagy napenergia használatával.

Az újfajta, alacsonyabb energiaigényű elektrolízis segítségével könnyebben lehetne biztosítani a kellő energiát a termeléshez és az így készült zöld hidrogén potenciálisan nagy szerepet játszhat többek között a közlekedés megreformálásában is.

(Fotó: National University of Singapore, BMW, Getty Images /petmal)

Kiderült, miért nem elég hatékony az elektrolízises vízbontás a hidrogén üzemanyag előállítása során A hidrogén alapú autózás jövőjének egyik kerékkötője az emberek által kialakított közlekedési rendszer, ami főként a fosszilis üzemanyagokra épül. A másik a nanorészecskék slendrián munkavégzése, amit most egészen közelről figyeltek meg.


Autót vennél mostanában? Nézz bele a PLAYER AUTÓTESZT ROVATÁBA!
Minden friss és izgalmas autót kipróbálunk, amit csak tudunk, legyen az dízel vagy elektromos, olcsó vagy luxus, kétszemélyes vagy kisbusz!
Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Ha ez igaz, az mindent megváltoztat: huszonhétezer éves piramist találtak
Ha ez igaz, az mindent megváltoztat: huszonhétezer éves piramist találtak
Kérdés, hogy igaz-e, hogy az egyiptomiaknál is ősibb piramisokra akadtak? A rendkívüli kijelentésekkel kapcsolatban ugyanis rendkívüli bizonyítékokra lenne szükség. A cikkből kiderül, hogy mi okoz vihart jelenleg a régészeti tudományos közösségben, ami miatt vizsgálat is indult.
Másfél évszázad után megszűnik az egyik legrégebbi tudományos folyóirat
Másfél évszázad után megszűnik az egyik legrégebbi tudományos folyóirat
Charles Darwin felfedezéseiről újdonságként számolhatott be a Popular Science a tizenkilencedik század végén.
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.