Matematika nám ušetrí energiu aj peniaze. Palivo budúcnosti je krok od masového nasadenia
Vodík sa už roky skloňuje ako jedna z najsľubnejších ciest k bezuhlíkovej energetike. Realita je však zatiaľ oveľa prozaickejšia: drvivá väčšina vodíka sa dnes vyrába z fosílnych palív a jeho „zelená“ verzia je stále príliš drahá na masové nasadenie. Práve tento problém sa teraz podarilo posunúť bližšie k riešeniu vďaka výskumu, ktorý vznikol na pôde Nórskej univerzity vedy a techniky (NTNU).
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneDoktorand Yukihiro Takahashi prišiel s metódou, ktorá dokáže zefektívniť výrobu zeleného vodíka, zvýšiť životnosť kľúčových komponentov elektrolyzérov a zároveň znížiť náklady. Ak sa jeho riešenie podarí preniesť z laboratória do priemyselného meradla, môže ísť o významný krok k tomu, aby sa vodík stal reálnou alternatívou k fosílnym palivám nielen na papieri, ale aj v praxi. Na krok vpred poukázal portál Interesting Engineering.
Prečo je zelený vodík stále problém
Vodík má z pohľadu emisií jednu obrovskú výhodu. Pri jeho spaľovaní alebo použití v palivových článkoch vzniká len voda, bez oxidu uhličitého či iných skleníkových plynov. Preto sa s ním počíta najmä v oblastiach, kde batérie narážajú na fyzikálne limity, teda v ťažkom priemysle, námornej doprave, letectve, pri diaľkových presunoch alebo ako forma dlhodobého ukladania energie.

Zelený vodík, vyrábaný pomocou obnoviteľnej elektriny, má navyše potenciál fungovať ako akýsi energetický zásobník pre prebytky zo solárnych a veterných elektrární, čím by pomáhal stabilizovať elektrické siete. Problémom však zostáva cena. Technológia je drahá, výroba energeticky náročná a infraštruktúra len v plienkach. Aj preto dnes väčšina vodíka na trhu nemá so „zelenosťou“ veľa spoločného.
Kľúčová rola niklu v elektrolyzéroch
Jednou z najrozšírenejších metód výroby zeleného vodíka je alkalická elektrolýza vody. Ide o proces, pri ktorom sa voda pomocou elektriny rozkladá na vodík a kyslík. Srdcom týchto zariadení sú kovové elektródy, ktoré musia viesť elektrický prúd, odolávať agresívnemu chemickému prostrediu a zároveň urýchľovať samotnú reakciu.
Práve tu vstupuje do hry nikel. Tento kov je v alkalickom prostredí mimoriadne odolný voči korózii a zároveň funguje ako účinný katalyzátor. Problém nastáva pri jeho nanášaní. Nikel sa na elektródy zvyčajne aplikuje galvanickým pokovovaním, no ak elektrický prúd nie je rozložený rovnomerne, vzniká nerovná vrstva. Tá je miestami zbytočne hrubá, inde zas tenká, čo vedie k plytvaniu materiálom, horšiemu výkonu a vyšším nákladom.
Takahashi tento dlhodobý problém riešil použitím takzvaných komplexotvorných látok, ktoré viažu ióny niklu a zároveň spomaľujú nekontrolované usadzovanie kovu. Výsledkom je podstatne rovnomernejšia a predvídateľnejšia vrstva.
Matematika, ktorá šetrí energiu aj peniaze
Zásadnou súčasťou výskumu je aj matematický model, ktorý dokáže simulovať správanie niklu pri rôznych podmienkach, ako sú zmeny pH, intenzita prúdu či hrúbka povlaku. Podľa Takahashiho dokáže tento model predpovedať výsledok pokovovania ešte predtým, než sa samotný proces začne.
V praxi to znamená menej nepodarených výrobných sérií, menšie straty drahých surovín a rýchlejšiu optimalizáciu výroby. To všetko sa napokon premieta do nižšej ceny za jednotku vyrobeného zeleného vodíka.
Ako zdôrazňuje samotný výskum, jeho význam ďaleko presahuje len oblasť vodíka. Rovnaký prístup by sa dal uplatniť aj v iných elektrochemických procesoch, kde zohráva kvalita povrchových vrstiev kľúčovú rolu. Ak sa technológia podarí škálovať, môže ísť o nenápadný, no mimoriadne dôležitý krok k čistejšej energetike, kde zelený vodík prestane byť len víziou budúcnosti a stane sa ekonomicky životaschopnou realitou.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneČítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Netflix chce oživiť akčnú ikonu. Podnikol prvé kroky, na mieste sú však obavy

Bestseller Slovákov je späť: Nový Hyundai narástol a zmenil sa na nepoznanie

Hyundai spojil robotiku s armádou. Vojakom sa zíde ich unikátna technológia

Slováci vo veľkom kupujú výhodné a lacné SUV. Za 23-tisíc dostaneš 170 koní a bohatú výbavu

Ďalší štát Západu začína budovať základňu pre jadrové ponorky. Pomôžu jej Američania
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Známu firmu z Bratislavy s tržbami 22,7 milióna eur kúpil gigant z Rakúska. Dvaja Slováci ju budovali 18 rokov
PREMIUM„To je alfa samec, ten Robert Fico,“ vyhlásil Hamran. Bývalý policajný prezident prehovoril o voličoch premiéra

Toto je vek, v ktorom pôjde mladá generácia do dôchodku: Každý 3. Slovák bude penzista

V 67 rokoch odišla legenda: Za 45 miliónov kúpil ruinu a prebudoval ju na popredný pivovar

Vietor dosiahne 100 km/h a teploty prudko padnú. Slovensko zasiahne búrkový komplex
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Čakáme naň už 5 rokov. Očakávaný seriál nakoniec nevznikne, hviezdny tvorca ho definitívne zrušil
- Veľký míľnik pre Slovensko. Po 36 rokoch spustili výrobu ťažkej techniky, zákazník je tajný
- Horúčavy budú ešte krutejšie. Vedci prehliadli zhoršujúci sa problém
- Ešte väčší hit, ako sa čakalo. Netflix ovládol nový film, pomohla mu virálna kampaň
- Budeme prepisovať učebnice fyziky. Protón ukrýval tajomstvo, ktoré sme roky prehliadali
-
- Veľký míľnik pre Slovensko. Po 36 rokoch spustili výrobu ťažkej techniky, zákazník je tajný
- Horúčavy budú ešte krutejšie. Vedci prehliadli zhoršujúci sa problém
- Ešte väčší hit, ako sa čakalo. Netflix ovládol nový film, pomohla mu virálna kampaň
- Číňania vytvorili veľký solárny panel s rekordnou účinnosťou 22 %. Keď ho dali vedľa kremíka, prišlo prekvapenie
- Čakáme naň už 5 rokov. Očakávaný seriál nakoniec nevznikne, hviezdny tvorca ho definitívne zrušil
-
- Budeme prepisovať učebnice fyziky. Protón ukrýval tajomstvo, ktoré sme roky prehliadali
- Ešte väčší hit, ako sa čakalo. Netflix ovládol nový film, pomohla mu virálna kampaň
- Veľký míľnik pre Slovensko. Po 36 rokoch spustili výrobu ťažkej techniky, zákazník je tajný
- Horúčavy budú ešte krutejšie. Vedci prehliadli zhoršujúci sa problém
- Veľkolepé sci-fi konečne bude online. Máme dátum, ponúkne ho známa služba
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
Ojazdené autá na Slovensku citeľne zdraželi. Priemerná cena stúpla, mení sa aj ponuka
Umelá inteligencia produkuje sofistikovaný podvod. Odborníci varujú pred novou vlnou
Zelená domácnostiam pokračuje, no podmienky stále chýbajú. SIEA prezradila, čo sa zmení
Extrémne sucho zasahuje už 38 % Slovenska. SHMÚ varuje pred kriticky vyschnutou pôdou
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Známu firmu z Bratislavy s tržbami 22,7 milióna eur kúpil gigant z Rakúska. Dvaja Slováci ju budovali 18 rokov
PREMIUM„To je alfa samec, ten Robert Fico,“ vyhlásil Hamran. Bývalý policajný prezident prehovoril o voličoch premiéra

Toto je vek, v ktorom pôjde mladá generácia do dôchodku: Každý 3. Slovák bude penzista

V 67 rokoch odišla legenda: Za 45 miliónov kúpil ruinu a prebudoval ju na popredný pivovar

