Vodík sa často označuje ako palivo budúcnosti. Pri jeho spaľovaní alebo využívaní v palivových článkoch totiž vzniká len voda, čo ho robí ideálnym kandidátom na znižovanie globálnych emisií oxidu uhličitého. Problém však spočíva v tom, že väčšina dnes vyrábaného vodíka pochádza z fosílnych palív, čím sa do ovzdušia uvoľňujú značné množstvá CO₂.

Tím výskumníkov pod vedením profesorov Takashiho Hisatomiho a Kazunariho Domen zhotovil 100-metrový reaktor, ktorý využíva slnečné svetlo a fotokatalyzátory na rozklad vody na vodík a kyslík. Tento proces obchádza tradičné fotovoltaické metódy, pri ktorých sa slnečné svetlo najskôr premieňa na elektrinu a až potom využíva na rozklad vody. O téme informoval portál BGR.

Základom nového systému sú špeciálne vrstvy fotokatalyzátora zložené z materiálu SrTiO3:Al, ktoré sú ponorené vo vode. Po vystavení slnečnému žiareniu sa tento fotokatalyzátor aktivuje, čím rozkladá vodu na molekuly vodíka a kyslíka. Vyprodukované plyny sa potom môžu zachytiť na skladovanie alebo ďalšie použitie.

Prelomová technológia

Nový prístup minimalizuje energetické straty, ktoré sú bežné pri tradičných metódach vyžadujúcich niekoľko stupňov premeny energie. Technologické výzvy zostávajú, predovšetkým z pohľadu efektivity. Súčasné systémy dosahujú len jedno percento účinnosti pri simulovanom slnečnom svetle a menej ako päť percent pri prirodzenom svetle. Pre porovnanie, najmodernejšie solárne panely premenia viac ako 20 percent slnečného žiarenia na elektrickú energiu.

Zlepšenie efektivity má význam nielen pre zníženie nákladov, ale aj pre vytvorenie kompaktných reaktorov, ktoré by boli prakticky využiteľné na masovú výrobu vodíka. Podľa vedcov práve vývoj pokročilejších materiálov fotokatalyzátorov bude zásadný na to, aby sa táto technológia posunula na ďalšiu úroveň.

Pixabay

Vodík ako cesta k uhlíkovej neutralite

Vodíkové palivo bez uhlíkovej stopy ponúka jedinečnú príležitosť pre ekologickejšiu energiu aj priemysel. S rastúcimi investíciami a pokračujúcim výskumom má táto technológia potenciál premeniť spôsob, akým dnes vyrábame energiu. Zároveň by mohla prispieť k zrýchleniu prechodu na ekonomiku bez uhlíkových emisií.

Aj keď iné tímy výskumníkov už skúšali podobné metódy na získavanie čistého vodíka, všetky sa zatiaľ stretávajú s rovnakým problémom, ako túto technológiu zefektívniť a rozšíriť do priemyselného merítka. Napriek týmto prekážkam nový reaktor prináša dôležitý krok k udržateľnej budúcnosti.