Desaťročia trvajúci problém vodíka je porazený, vedci odomkli efektivitu na úrovni 85%
Vodíkové palivové články sa už roky považujú za jeden z technologicky najčistejších spôsobov výroby elektriny, no ich masové rozšírenie stále brzdí jeden zásadný problém, ktorým je cena.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneKľúčovým dôvodom, prečo vodíkové vozidlá zostávajú výrazne drahšie než autá so spaľovacím motorom alebo batériové elektromobily, je použitie platiny ako katalyzátora v palivových článkoch. Práve túto slabinu sa teraz pokúša odstrániť tím výskumníkov z Washington University v St. Louis, píše Interesting Engineering.
Lacné riešenie malo vážny problém
V klasickom protón-výmennovom palivovom článku zohráva katalyzátor rozhodujúcu úlohu. Umožňuje reakciu medzi vodíkom a kyslíkom, pri ktorej vzniká elektrická energia, teplo a voda. Platina je v tomto prostredí mimoriadne účinná a chemicky stabilná, no zároveň extrémne drahá a vzácna. V súčasných palivových článkoch tvorí takmer polovicu ich ceny, čo zásadne komplikuje snahu znížiť náklady výroby.
Železo by bolo z ekonomického hľadiska ideálnou náhradou. Je lacné, dostupné a jeho globálne zásoby nie sú obmedzujúcim faktorom. Problémom však dlhodobo bola jeho nestabilita v kyslom prostredí PEM palivových článkov, kde dochádza k rýchlej degradácii katalyticky aktívnych miest. Práve tento technický problém sa podarilo tímu profesora Ganga Wua výrazne zmierniť.
Výskumníci vyvinuli proces, pri ktorom sa železný katalyzátor stabilizuje už počas tepelnej aktivácie pomocou špeciálne riadenej chemickej parnej fázy. Táto metóda mení mikroštruktúru katalyzátora tak, aby si zachoval vysokú elektrochemickú aktivitu, no zároveň odolával agresívnym podmienkam v palivovom článku. Ide o dôležitý krok, pretože v minulosti sa železné katalyzátory síce vedeli priblížiť účinnosti platiny, no len na krátky čas.
Vodíku ešte neodzvonilo
Z technického pohľadu ide o mimoriadne perspektívny posun. Palivové články totiž už dnes dosahujú účinnosť presahujúcu 60 %, čo je viac než trojnásobok toho, čo dokáže klasický spaľovací motor. Ak sa využije aj odpadové teplo, celková energetická účinnosť systému môže atakovať hranicu 80 až 85 %. V kombinácii s lacnejším katalyzátorom by sa tak vodíkový pohon mohol konečne dostať na úroveň, kde by dával zmysel aj ekonomicky.
Nie náhodou sa výskum zameriava najmä na ťažké úžitkové vozidlá. Nákladné autá, autobusy či stavebné stroje majú vysoké nároky na energetickú hustotu a zároveň často fungujú z centrálnych dep, kde je jednoduchšie vybudovať vodíkovú infraštruktúru. Práve v tomto segmente má vodík výraznú výhodu oproti batériám, ktorých hmotnosť a čas nabíjania sú pri veľkých vozidlách limitujúce.

Potenciálne využitie sa však nekončí pri doprave. Stabilné a lacné železné katalyzátory by mohli zohrať dôležitú úlohu aj v dátových centrách pre umelú inteligenciu, kde rastú nároky na spoľahlivé bezemisné zdroje energie, alebo v leteckej doprave, kde je každý kilogram hmotnosti kritický.
Samotní výskumníci zdôrazňujú, že nejde o finálne riešenie. Ďalšie fázy vývoja sa zamerajú na zvýšenie životnosti a výkonu tak, aby sa železné katalyzátory čo najviac priblížili vlastnostiam drahých vzácnych kovov.
Čítajte viac z kategórie: Elektromobilita
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Japonci vytvorili elektromobil, ktorý sa správa ako spaľovák. Tieto funkcie si zamiluješ

Nemci dostali tvrdú ranu. Volkswagen odkladá dva elektromobily, na ktoré čaká celá Európa

Volkswagen chystá pre Európu veľké prekvapenie. Nový elektromobil za 20-tisíc eur je za rohom

Američania vyvíjajú novú generáciu batérií. Majú vyriešiť veľký problém a nabiť sa za 5 minút

Číňania ukázali nové SUV od dizajnéra Ferrari pod 35-tisíc eur. Predávať sa bude v Česku
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
PREMIUMJuhoruská tarantula sa na jeseň dostáva aj do slovenských domácností. Odborník radí, čo robiť pri uhryznutí (ROZHOVOR)

Z Bratislavy až do Švajčiarska bez jediného prestupu. Nový grafikon prinesie aj 2 denné spoje z Viedne do Košíc

Slovensko čaká mrazivý zlom v počasí. Po snehovej kalamite udrú teploty až -10 °C (PREDPOVEĎ)

„Absolútne škandalózny,“ reaguje fínsky minister. Rusko podľa Bildu predložilo plán týkajúci sa NATO

33 hodín bez bankovej aplikácie a internet bankingu. Známa banka upozorňuje klientov na odstávku
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Volkswagen chrlí jeden lacný elektromobil za druhým. Tento stojí 13 800 eur a má dojazd 520 km
- Čína ukázala „Defender pre chudobných“. Stojí len 16 500 eur a má už 30-tisíc objednávok
- Renault a Geely idú proti prúdu. Vyvinuli úplne nový motor, aký by dnes málokto čakal
- Číňania ukázali nové SUV od dizajnéra Ferrari pod 35-tisíc eur. Predávať sa bude v Česku
- Slováci sa majú pripraviť na 72-hodinovú krízu. Tieto batérie udržia internet, chladničku aj kúrenie
-
- Volkswagen chrlí jeden lacný elektromobil za druhým. Tento stojí 13 800 eur a má dojazd 520 km
- Renault a Geely idú proti prúdu. Vyvinuli úplne nový motor, aký by dnes málokto čakal
- Slováci sa majú pripraviť na 72-hodinovú krízu. Tieto batérie udržia internet, chladničku aj kúrenie
- Európania začali masívne kupovať elektromobily. Predaj raketovo vyletel, jeden štát prekvapil najviac
- Kým rivali padajú, Japonci trhajú rekordy. Predaje elektromobilov zvýšili o neuveriteľných 183 %
-
- Slováci sa majú pripraviť na 72-hodinovú krízu. Tieto batérie udržia internet, chladničku aj kúrenie
- Volkswagen chrlí jeden lacný elektromobil za druhým. Tento stojí 13 800 eur a má dojazd 520 km
- Šéf čínskej automobilky varuje pred veľkým problémom EV. Majiteľom hrozia opravy za tisíce eur
- Je efektívnejší než tepelné čerpadlo a ušetrí ti stovky eur. Na svete je revolučný spôsob, ako ohrievať vodu
- Elektromobil zo Žiliny dosiahol obrovský úspech. Nemci ho vyhlásili za najlepšie auto do 30-tisíc eur
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
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
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
PREMIUMJuhoruská tarantula sa na jeseň dostáva aj do slovenských domácností. Odborník radí, čo robiť pri uhryznutí (ROZHOVOR)

Z Bratislavy až do Švajčiarska bez jediného prestupu. Nový grafikon prinesie aj 2 denné spoje z Viedne do Košíc

Slovensko čaká mrazivý zlom v počasí. Po snehovej kalamite udrú teploty až -10 °C (PREDPOVEĎ)

„Absolútne škandalózny,“ reaguje fínsky minister. Rusko podľa Bildu predložilo plán týkajúci sa NATO

