Australští vědci vyvinuli nový způsob výroby vodíku přímo z mořské vody. Tuto technologii popsali jako kritický krok ke skutečně životaschopnému průmyslu zeleného vodíku.
Vědci z RMIT University v Melbourne v Austrálii vyvinuli nový způsob, jak rozdělit mořskou vodu na vodík a kyslík. A to bez nutnosti odsolování a s tím souvisejících nákladů, spotřeby energie a toxických vedlejších produktů. Začlenili katalyzátor složený z dusíkem dopovaných porézních listů vyvinutých speciálně pro práci s mořskou vodou.
Nový přístup, navržený týmem v multidisciplinární výzkumné skupině Materials for Clean Energy and Environment (MC2E) na RMIT, využívá katalyzátor složený z porézních nikl-molybdenfosfidových listů s příměsí dusíku. Metoda se podrobně popsala ve studii v laboratorním měřítku. Ta se nedávno publikovala v Small a spoléhá na přítomnost velkých pórů v listech pro zvýšení elektrické vodivosti. Zatímco přítomnost vazeb kov-dusík a povrchových polyaniontů zvyšuje stabilitu a zlepšuje antikorozní ochranu.
Vědci uvedli, že listy katalyzátoru vykazovaly „pozoruhodný výkon“ a katalyzovaly úplné rozdělení vody při 1,52 a 1,55 V k dosažení 10 mA cm-2 v 1 m KOH a mořské vodě, v tomto pořadí.
„Kontrola struktury a složení tedy může učinit katalyzátory účinnými při realizaci levného vodíku přímo z mořské vody,“ uzavřel tým.
Vedoucí výzkumu Nasir Mahmood řekl, že nová metoda překonává některé překážky spojené s povahou mořské vody bohaté na sůl.
Vědci odhalili nový způsob rozdělení mořské vody na vodík
„Největší překážkou při využívání mořské vody je chlór, který může vznikat jako vedlejší produkt. Pokud bychom měli uspokojit světovou potřebu vodíku, aniž bychom nejprve vyřešili tento problém, vyprodukovali bychom 240 milionů tun chloru ročně. Což je trojnásobek až čtyřnásobek toho, co svět potřebuje u chloru,“ řekl Mahmood. „Nemá smysl nahrazovat vodík vyrobený z fosilních paliv výrobou vodíku, která by mohla poškodit naše životní prostředí jiným způsobem. Náš proces nejenže nevynechává žádný oxid uhličitý, ale také neprodukuje chlór.“
Zatímco pro štěpení mořské vody se vyvinuly jiné experimentální katalyzátory, kandidát na doktorandské studium Suraj Loomba uvedl, že výzkumný tým RMIT se zaměřil na výrobu vysoce účinných a stabilních katalyzátorů, které lze vyrábět nákladově efektivně.
,,Náš přístup se zaměřil na změnu vnitřní chemie katalyzátorů pomocí jednoduché metody, díky které je relativně snadné je vyrábět ve velkém měřítku. Takže je lze snadno syntetizovat v průmyslovém měřítku,“ řekl.
Mahmood řekl, že tato technologie slibuje výrazné snížení nákladů na elektrolyzéry – dost na to, aby splnila cíl australské vlády pro produkci zeleného vodíku ve výši 45 Kč za kilogram, aby byla konkurenceschopná s vodíkem z fosilních paliv.
„Naše metoda výroby vodíku přímo z mořské vody je jednoduchá, škálovatelná a mnohem nákladově efektivnější než jakýkoli přístup k zelenému vodíku, který je v současnosti na trhu,“ řekl. ,,S dalším rozvojem doufáme, že by to mohlo posunout zřízení prosperujícího průmyslu zeleného vodíku v Austrálii.“
Pro novou metodu se podala prozatímní patentová přihláška a výzkumníci uvedli, že na vývoji technologie spolupracují s průmyslovými partnery. Další fází je vývoj prototypu elektrolyzéru, který kombinuje řadu katalyzátorů pro výrobu velkého množství vodíku.
Zdroj: pv-magazine, TowPoint
