Výzkum v oblasti čisté energie učinil z vodíku hlavního kandidáta na budoucnost bez emisí uhlíku.
Tradiční metody se potýkají s problémy, zejména s nedostatkem sladké vody. Na druhou stranu je již vyvinuta technologie, která dokáže vyrábět vodík přímo ze vzduchu, existuje možnost řešení v oblastech, které mají nedostatek vody, ale jsou bohaté na obnovitelnou energii.
Přeměna vzdušné vlhkosti na vodík s udržitelnou energií
Výroba vodíku je obvykle ovlivněna rozkladem vody na vodík a kyslík elektrolýzou. Běžná praxe této techniky vyžaduje enormní spotřebu sladké vody, která se celosvětově stává značně omezeným zdrojem.
Výzkumníci z Melbournské univerzity však objevili nové řešení při vývoji přímého vzduchového elektrolyzéru (DAE). Toto zařízení eliminuje potřebu kapalné vody a získává vlhkost přímo ze vzduchu, takže k výrobě vodíku může docházet i v pouštních oblastech.
Související článek
Po absorpci vody ze vzduchu pomocí hygroskopického iontového roztoku je cestou k úspěchu DAE jeho schopnost dýchat. Tento materiál ze své podstaty pohlcuje vlhkost, která se následně přemění na kapalnou vodu, aby mohla být použita jako elektrolyt.
Zařízení je provozováno na čistou (např. solární nebo větrnou) energii, čímž se uzavírá smyčka výroby čisté energie. Pomocí velmi jednoduché, ale výkonné konstrukce může DAE vyrábět nekontaminovaný vodík, aniž by nutně musel soutěžit o vodní zdroje, což je v oblastech s nedostatkem vody velký problém.
Přímý vzduchový elektrolyzér přenáší tvorbu vodíku do oblastí s nedostatkem vody
Mezi nejslibnější přínosy této nové technologie patří její schopnost rozšířit výrobu vodíku do polopouštních a suchých oblastí, což je oblast, která je často opomíjena při hledání technologií obnovitelných zdrojů energie. Tyto oblasti jsou sice omezené, pokud jde o zásoby vody, ale obvykle jsou vybaveny dobrými zásobami slunečního a větrného záření.
V souladu s tím může DAE umožnit těmto úsekům využívat vlastní zdroje obnovitelné energie (stejně jako výroba růžového vodíku v Tichomoří) a vyrábět vodík pro použití na místě nebo pro vývoz jako zelený vodík. Testy prokázaly působivé schopnosti DAE.
Během dvanáctidenního zkušebního provozu zařízení vyprodukovalo téměř 750 l vodíku na m2 za den, a to ani při suchých podmínkách s relativní vlhkostí vzduchu do 4 °C. To dokazuje značný potenciál vzduchu jako zdroje vody pro výrobu vodíku. Díky možnosti použití v prostředí, kde by to jinak nebylo možné, může DAE nabídnout účinnou a ekologicky udržitelnou cestu k uspokojení světové poptávky po čisté energii.
Průlom v oblasti univerzální tvorby vodíku
Vodík, palivo a technologie skladování energie v čisté podobě, se již v přírodě vyskytuje. Na celém světě se v jednu chvíli na obloze nachází téměř 13 tisíc milionů tun vody. Dokonce i v pouštních oblastech, jako je Sahel v Africe, kde by se mohlo zdát, že je vody pro výrobu vodíku příliš málo, obsahuje atmosféra dostatek vodní páry (přibližně 20 % rh), kterou lze získat pro elektrolýzu.
Vzhledem k obrovskému množství vodíku v ovzduší by se vodík mohl potenciálně vyrábět téměř všude na Zemi. Vynález přímého vzduchového elektrolyzéru je významným krokem ke zvýšení dostupnosti výroby vodíku.
Tato technologie využívající vlhkost obsaženou ve vzduchu má potenciál pro rozsáhlou výrobu vodíku v oblastech, kde je sladká voda buď vzácná, nebo nedostupná. S rostoucím pokrokem a rozšiřováním technologie může být schopnost syntetizovat vodík ze vzduchu obrovská a změnit světové energetické paradigma.
Přímý vzduchový elektrolyzér má potenciál změnit výrobu vodíku získáváním vody z atmosféry a překonat tak nedostatek sladké vody. Tato inovace umožňuje, aby se výroba vodíku stala realitou v suchém prostředí, a přispívá tak k přechodu na udržitelnou, uhlíkově neutrální energetiku (jakou po desetiletích nalezneme například u solárního vodíku). Pokud budeme pokračovat, vodík ze vzduchu může sloužit jako důležitý globální zdroj energie.