Průlom v technologii vodíkového paliva představuje obrovský skok do budoucnosti.
Doposud byly jednou z hlavních ambicí světa efektivní elektromobily. V posledních letech však nastal skutečně dramatický obrat, když vědci narazili na další, zajímavější a pro zdraví planety méně škodlivé aspekty: možné vodíkové motory. Problém je v tom, že až dosud bylo získávání ekologického vodíku, tedy vodíku, který nezpůsobuje žádné emise, opravdu obtížné. Zdá se, že se to změnilo díky týmu japonských vědců.
Zjistili, že mangan může být schopen snížit množství iridia potřebného k účinné a ekologické výrobě vodíku o 95 %. Díky této inovaci by se vodík mohl stát životaschopnou alternativou k fosilním palivům vzhledem k hojnosti vody na planetě, která pokrývá 70 % zemského povrchu. Jednalo by se o nejudržitelnější způsob výroby tohoto druhu paliva, i když ne jediný, protože existují různé druhy vodíku podle způsobu jeho získávání, například červený vodík.
Scientists reduce the about of iridium needed to produce green hydrogen by 95%!! @RIKEN_CSRS #GreenHydrogen #SustainableEnergy https://t.co/oQEFBS6ieW https://t.co/W5QnITsYX2
— RIKEN (@riken_en) May 29, 2024
Vědci zachovali výrobu vodíku v elektrolyzéru s protonově výměnnou membránou s použitím menšího množství iridia tím, že rozptýlili jednotlivé atomy iridia na oxidu manganičitém, aby se zabránilo jejich shlukování. Tento nový katalyzátor umožnil nepřetržitou výrobu vodíku po dobu více než 3 000 hodin s účinností 82 %.
Zelený vodík je cesta, tvrdí experti
Klíčem k úspěchu byla nečekaná interakce mezi oxidem manganičitým a iridiem, jejímž výsledkem je iridium ve vzácném a vysoce aktivním oxidačním stavu +6. Výzkumníci se domnívají, že úroveň výroby vodíku dosažená tímto novým katalyzátorem má vysoký potenciál pro okamžité využití a mohla by být snadno převedena do reálných aplikací, čímž by se zvýšila schopnost současných elektrolyzérů.
Celosvětová produkce energie činí přibližně 18 terawattů a alternativní ekologické metody musí vyrábět energii podobným tempem, aby byly životaschopné. Tento proces, jehož dosažení průmyslové výroby by mohlo trvat ještě několik let, se ukázal jako slibný, ale je třeba poznamenat, že to není jediná nabídka na zelený vodík, která se za poslední dobu dostala na povrch.
Výzkumníci z výzkumného institutu RIKEN v Japonsku učinili zásadní průlom ve výrobě zeleného vodíku tím, že snížili náklady zařazením manganu v kombinaci s iridiem. Dosud bylo iridium, ačkoli je nejznámějším katalyzátorem pro rozklad molekul vody a uvolňování vodíku, příliš vzácné a drahé na to, aby bylo skutečně účinné pro trh. Celosvětová výroba v terawattovém měřítku by vyžadovala 40 let výroby iridia, takže jeho použití ve velkém měřítku by bylo neproveditelné, což se jim ale podařilo vyřešit.