Už viac ako 100 rokov využívajú automobily k pohonu spaľovací motor na benzín či diesel. Hoci sa ľudstvo snaží prísť s alternatívnym spôsobom, žiadna z doterajších možností sa ani len nepriblížila úrovni spaľovacích motorov. S ohľadom na životné prostredie je však inovácia v tomto smere nevyhnutná a svoju víziu prepravy ukázali aj vedci z Rice University v Texase.
Ich vynález spočíva v premene oxidu uhličitého na kvapalné palivo, ktoré dokáže efektívne uchovávať energiu v palivových článkoch. Tieto palivové články sú založené na kyseline mravčej, o ktorej sa hovorí aj ako o palive budúcnosti. Má až 4-krát vyššiu energetickú hustotu v porovnaní s batériami, je udržateľným zdrojom a navyše za sebou nezanecháva žiadnu uhlíkovú stopu.
Prvé experimenty sme mohli vidieť v roku 2016, keď bol predstavený špeciálny autobus poháňaný kyselinou mravčou. Takéto palivo bolo tvorené z 99 % kyselinou mravčou (HCOOH) a zvyšnú časť tvorili látky, ktoré z nej uvoľňovali vodík. Ten sa následne pomocou kyslíka premenil na elektrinu, ktorá poháňala elektromotor. Obrovskou nevýhodou však bol fakt, že tento proces dosahoval len veľmi malý výkon (25 kW) a bolo potrebné ťahať za autobusom príves, kde celá reakcia prebiehala.
Budúcnosť ekologickej dopravy?
Napriek tomu, že kyselina mravčia sa ukázala ako možný spôsob paliva v budúcnosti, vedci ju vďaka nižšej efektivite nebrali veľmi do úvahy. Inžinieri z Texasu však celý výrobný proces značne zjednodušili, čím sa stal oveľa efektívnejší. Dôležité bolo nahradiť tekutý elektrolyt, v ktorom sa nachádzajú soli. Tie sa museli vo výsledku z kyseliny odstraňovať, čo stojí veľa energie a nákladov – opisuje ScienceAlert.
Využili preto pevný elektrolyt, ktorý je vyrobený z nerozpustných polymérov a anorganických zlúčenín. V súčasnosti je efektívnosť na hranici 30 %, no vedci očakávajú vyššiu efektivitu v reaktoroch novej generácie, na ktorých taktiež pracujú. Výsledné zariadenie je navrhnuté tak, aby smerovalo oxid-uhličitý cez katalyzátor (bizmut), až do elektrolytu, kde sa stretáva vodíkovými iónmi, čo vedie k vysoko koncentrovanému roztoku kyseliny mravčej.
V tomto procese je samozrejme nevyhnutná elektrická energia, kde je však predpoklad, že pri výrobe paliva bude získavaná z obnoviteľných zdrojov ako voda, vzduch či zo slnečného svitu.
V prvom teste nechali reaktor pracovať nepretržite 100 hodín, pričom degradácia bola len zanedbateľná. Mohol by byť pritom využitý na tvorbu iných produktov ako je kyselina octová, etanol či propanolové palivá. Hlavným cieľom je však využiť oxid uhličitý k tomu, aby sa znížila jeho koncentrácia v ovzduší a zároveň vytvorilo palivo, ktoré by sa za sebou nezanechávalo ekologickú stopu.
| Komentár autora
Kyselina mravčia v tomto prípade slúži len ako efektívna zásobáreň pre vodík. Práve ten zabezpečuje pohon. Nie je to teda žiadnou novinkou, avšak obrovskou výhodou je, že nie je potrebné žiadne špeciálne skladovanie (vysokotlakové nádoby), ako v prípade bežného vozidla na vodík (napr. Toyota Mirai). Kyselina mravčia sa navyše môže distribuovať prostredníctvom klasických benzínových čerpacích staníc (samozrejme po dôkladnom vyčistení). Ide tak o ideálne palivo, s ktorým treba v budúcnosti určite rátať. Je takmer isté, že postupom času sa efektivita bude len a len zvyšovať, podobne ako v začiatkoch spaľovacích motorov. |