Fejlődő hidrogénipar, új megoldások

A Japánban található Nagano Shinshu Egyetemének kutatói a fényelnyelő anyagok szerepét tanulmányozták a víz hidrogén és oxigénmolekulái szétválasztásának során. Az általuk alkalmazott eljárás jelentősen növelte az eddigi módszerek hatékonyságát.

A kutatók egzotikus anyagokat használtak. A félvezető bárium-tantál-oxinitridet platina alapú társ-katalizátorral együtt alkalmazták a kémiai aktivitás javítása érdekében, és

az így létrehozott anyag hidrogénfejlesztő képessége körülbelül a százszorosára nőtt. A porszerű anyag fotokatalizátorként hasznosította a reakció előidézéséhez szükséges napenergiát.

Az elektrolízis valóban ígéretes lehetőség a megújuló vagy nukleáris energiából származó szénmentes hidrogéntermelésre. Az elektrolízis a víz hidrogénre és oxigénre bontása villamos energia felhasználásával. Takashi Hisatomi, a tanulmány társszerzője szerint eredményeik „figyelemre méltó eredmények.”

A hidrogén energiaforrásként történő felhasználása azért lenne nagyon jelentős lépés, mert a gáznak nincs káros klíma-, vagy élettani hatása, ahogy gyakran megjegyzik: csak némi hő és víz keletkezik. Ma a hidrogént még fosszilis tüzelőanyagok elégetésével állítják elő, ami nem környezetbarát megoldás, és a folyamat során több károsanyagot bocsátanak ki, mint amennyi kibocsátását elkerülhetjük vele. Azok a megoldások ahol megújuló villamos energiával állítják elő a gázt túlzottan energiaigényesek, és éppen ezen segíthet a közvetlenül felhasznált napenergia.

A Kínai Elektronikai Tudomány és Technológia Egyetem kutatói a szennyvízben széles körben jelen lévő karbamid felhasználásával kutatják a szoláris hidrogéntermelést A karbamid, más néven húgyanyag  a talajt és a vizet egyaránt szennyezi. A folyamat során egy hibrid elektrolizátorban, az oxigént termelő vízoxidációt karbamid-oxidációval helyettesítik, ami csak veszélytelen gázokat generál. A kutatás egyszerre ígéri a karbamid okozta környezeti problémák kezelését, és ezzel egyidejűleg a zöld hidrogén biztonságos előállítását napenergia felhasználásával.

"Még mindig nagy ugrásra van szükség a hatékonyság javításában ahhoz, hogy ez a technológia a gyakorlatban is hasznos legyen" - mondta Hisatomi. A kutatás eredményei a Nature Communications folyóiratban jelentek meg.

Még mindig Kína

Kínai kutatók mesterséges fotoszintézissel kísérleteznek a napenergiás hidrogéntermelés megoldására. A kísérletekben felhasznált összes anyag közül a perovszkit kristályok bizonyultak a leghatékonyabbnak, kiemelkedő optoelektronikai tulajdonságainak köszönhetően. A perovszkit-alapú szolár-hidrogén-előállítási rendszerek fejlesztése részecske-fotokatalízis kísérletek, fotoelektrokémiai cellák és a fotovoltaikus-elektrokatalitikus cellák fejlesztése mellett folyik Kínában.

A dologgal Belgiumban is kísérleteznek. A Leuveni Katolikus Egyetem kutatóinak napelemei közvetlenül a légkör nedvességtartalmát felhasználva jutnak vízhez, amit kémiai és biológiai úton bontanak fel ott helyben a cellák felszínén. Amennyiben ez a megoldás ipari méretekben is reprodukálhatóvá válik, a háztetőkön elhelyezett napelemtáblák akár helyben előállíthatják a fűtéshez szükséges hidrogéngázt.

(Kép: Pixabay)

Ez is érdekelhet:

{ Párizsból indulhat a világ első hidrogén-meghajtású teherhajója A fosszilis helyett megújuló energiaforrásokat használó ipari paradigmaváltás éppen zajlik körülöttünk, az egyik legnagyobb terület, amit érint, a közlekedés és szállítmányozás. Természetes, hogy ebből a belvízi, folyami közlekedés sem maradhat ki.

Csak korlátozott mennyiségű hidrogéngáz lehet az Univerzumban Ami azt jelenti, hogy egy végtelennel már biztos kevesebb található a csillagászatban. Nem folytatódhat a végtelenségig a galaxisokban zajló csillagképződés.