Prvý priamy vzduchový elektrolyzér na svete vyrába vodík z vlhkosti
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 16. 9. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Austrálski výskumníci vyvinuli a otestovali spôsob, ako elektrolyzovať vodík priamo zo vzduchu kdekoľvek na Zemi bez toho, aby bol potrebný akýkoľvek iný zdroj čerstvej vody. Priamy vzduchový elektrolyzér (Direct Air Electrolyzer - DAE) absorbuje a premieňa atmosférickú vlhkosť a to dokonca aj pri „ultra suchej“ 4 % vlhkosti.
Takéto zariadenie by mohlo byť obzvlášť dôležité pre krajinu, ako je Austrália, ktorá má ambície stať sa vývozcom čistej energie a obrovský potenciál solárnej energie, ale aj rozsiahle sucho a obmedzený prístup k čistej vode. Oddelenie výroby vodíka od potreby zásobovania vodou by mohlo umožniť výrobu ekologického vodíka viac-menej kdekoľvek, odkiaľ ho možno dopraviť. A keďže nedostatok vody a solárny potenciál idú často ruka v ruke, mohlo by to byť prínosom aj pre veľkú časť Afriky, Ázie, Indie a Blízkeho východu.
Chemickí inžinieri z Melbournskej univerzity prišli s tým, čo opisujú ako jednoduchý dizajn elektrolyzéru s dvoma plochými doskami, ktoré fungujú ako anóda a katóda. Medzi tieto dve dosky je vložený porézny materiál, ako je napríklad melamínová špongia alebo spekaná sklenená pena. Toto médium je nasiaknuté hygroskopickým iónovým roztokom, čo je chemická látka, ktorá dokáže samovoľne absorbovať vlhkosť zo vzduchu.
Elektrolyzér sa pripojí k zdroju energie, vystaví sa pôsobeniu vzduchu a na katóde sa začne uvoľňovať vodík a na anóde kyslík. Výskumníci sa domnievajú, že ide o prvý prípad, keď sa vodík získava priamo zo vzduchu, a poznamenávajú, že to funguje až do 4 % vlhkosti, pričom aj suché oblasti v austrálskom Red Centre, ako napríklad Alice Springs, majú zvyčajne približne 20 % vlhkosť.
Výskumníci testovali rôzne hygroskopické kvapaliny, porézne médiá, hrúbky a ďalšie parametre, pričom nakoniec dosiahli účinnosť okolo 95 %. Tím zistil, že priamy vzduchový elektrolyzér pripojený k solárnemu panelu veľkosti papierového obalu dokáže vyprodukovať 3,7 kubických metrov vysoko čistého vodíka za deň na meter štvorcový katódy.
Tím opisuje technológiu ako technicky a konštrukčne životaschopnú a nenáročnú na údržbu a tvrdí, že ďalšími krokmi sú testovanie v rôznych náročných podmienkach a teplotách a rozšírenie.
„Sme v procese škálovania DAE, z päťvrstvového stohu na jeden meter štvorcový, potom na 10 metrov a tak ďalej,“ hovorí Dr. Kevin Gang Li, vedúci výskumník práce. „A vieme simulovať suchú klímu v laboratóriu, ale to nie je skutočná púšť. Takže to chceme vziať do Alice Springs a stráviť tam niekoľko týždňov, aby sme videli, ako to ide“.
Výskum je voľne prístupný v magazíne Nature Communications.
