Przedstawiciele Uniwersytetu w Linköping mówią o kilkunastokrotnym wzroście wydajności reakcji chemicznej odpowiedzialnej z pozyskiwanie wodoru z wody. Kluczem do sukcesu okazał się kompozyt złożonych z trzech warstw materiału. Tym sposobem można wytwarzać wodór na bazie łatwo dostępnej wody, napędzając cały proces energią pozyskiwaną na przykład ze światła słonecznego.
Czytaj też: Nie potrzebuje zasilania, a chłodzi jak marzenie. To pierwsza taka folia na świecie
Nic więc dziwnego, że mówimy wtedy o zielonym wodorze. Alternatywę dla niego stanowią szary (produkowany przy udziale paliw kopalnych) oraz biały (występujący w formie naturalnych, zwykle trudno dostępnych zasobów). Zielony zmaga się jednak z dość wysokimi kosztami produkcji oraz ograniczonymi możliwościami produkcji na odpowiednio dużą skalę.
Jak wyjaśnia główny autor publikacji zamieszczonej w Journal of the American Chemical Society, Jianwu Sun, w przypadku środków transportu – nie tylko drogowych – konieczne jest znalezienie czystych i odnawialnych źródeł energii. Wodór spełnia te warunki, dlatego Sun i jego współpracownicy postawili na warianty produkcji wodoru z wody przy użyciu energii ze światła słonecznego.
Inżynierowie ze Szwecji postawili na trójwarstwowy materiał, dzięki któremu można w wydajny sposób rozdzielać wodę w celu pozyskiwania wodoru
Już wcześniej inżynierowie dowiedli, że tzw. sześcienny węglik krzemu może przydać się w prowadzeniu reakcji mającej na celu pozyskiwanie wodoru z wody. Taki materiał okazał się bardzo kuszącą opcją ze względu na zdolność do przechwytywania światła słonecznego. W najnowszym rozdziale prowadzonych badań ich autorzy połączyli ten materiał z tlenkiem kobaltu oraz katalizatorem. Takie połączenie sprawdziło się w praktyce i w skuteczny sposób rozdziale wodę.
W porównaniu z wariantem, w którym występuje wyłącznie sześcienny węglik krzemu, najnowsza opcja cechuje się ośmiokrotnie wyższą wydajnością. To ogromna poprawa, gdy mówimy o skuteczności rozdzielania wody w celu pozyskania wodoru. Jak działa to w praktyce? W reakcji na światło słoneczne w materiale powstają ładunki elektryczne, które odgrywają później pierwszoplanową rolę w rozszczepianiu wody.
Czytaj też: Turbiny wiatrowe w Polsce. Przepytaliśmy ekspertów, aby odpowiedzieć na wszystkie Twoje pytania
Problemem okazuje się jednak ponowne łączenie ładunków i ich neutralizacja, czemu chcieli zapobiec badacze ze Szwecji. Połączyli w tym celu trzy różne warstwy, a pozyskany materiał cechuje się lepszą zdolnością do rozdzielania ładunków. Ma to korzystny wpływ na skuteczność rozszczepiania wody. Takie postępy są na wagę złota, ponieważ obecnie dostępne warianty zapewniają wydajność na poziomie 1-3 procent, a do komercjalizacji tej technologii będzie trzeba około 10-procentowego wskaźnika.