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

Čakali 7 rokov a nakoniec nedostali nič. Ikonické auto Tesly dostalo tvrdú stopku, prázdne sľuby zhasli

EÚ zaťala do živého. Do áut pribudlo nechcené zariadenie, ktoré pobúrilo vodičov

Európania podľahli novému elektromobilu. Objednalo si ho už 50 000 ľudí, výroba nestíha

Nafta dostáva tvrdú ranu. Švédska značka spúšťa gigantickú výrobu elektroťahačov

Číňania prichádzajú s lacnými elektromobilmi. Kia tvrdí, že našla spôsob, ako ich poraziť
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Mihál upozorňuje: Od decembra môžu Slováci získať až 21,70 eura denne, nárok sa týka aj SZČO

Slovenská rozhlasová scéna v slzách: Zomrel obľúbený moderátor a DJ Julo Python, poznali ho generácie Slovákov

Ruské drony útočia priamo na hraniciach: Ukrajina žiada Slovensko o kľúčový ústupok, ide o sekundy

Čakajú ťa 2 obálky a 4 až 6 lístkov: Pozor na chyby, takto sa volí v komunálnych voľbách 2026 (NÁVOD)

Lasica Banášovi: „Mne sa vyhrážať nebudeš.“ Hana Lasicová zverejnila staré listy, rodina zvažuje právne kroky
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Definitívny obrat? Známy ropný gigant na svojich čerpačkách prestáva predávať benzín a naftu
- Elektromobil od Volkswagenu za 11-tisíc eur je realitou. Má brutálnu AI výbavu a dojazd 465 km
- Do Európy mieri nová čínska automobilka. Huawei v jej autách nahradí nemecký Bosch
- Európania našli spôsob, ako obísť vysoké clá na čínske autá. Predaj týchto EV vystrelil o 280 %
- Volkswagen chystá elektromobil, na ktorý Európa roky čakala. Cena bude pod 20-tisíc eur
-
- Elektromobil od Volkswagenu za 11-tisíc eur je realitou. Má brutálnu AI výbavu a dojazd 465 km
- Definitívny obrat? Známy ropný gigant na svojich čerpačkách prestáva predávať benzín a naftu
- Do Európy mieri nová čínska automobilka. Huawei v jej autách nahradí nemecký Bosch
- Európania našli spôsob, ako obísť vysoké clá na čínske autá. Predaj týchto EV vystrelil o 280 %
- Vyzerá ako motorka z budúcnosti. Segway predstavil e-bike s dojazdom až 93 km
-
- Automobilky oklamali svet a budú platiť. Obľúbený pohon zlyhal na celej čiare, produkuje veľké emisie
- Brusel pritvrdzuje: Vodiči dostali novú povinnosť. Nevyhnú sa jej ani staršie autá
- EÚ ide po vodičoch. Drastické zmeny pocítia aj Slováci, za toto ti môžu zobrať vodičák (PREHĽAD)
- Elektromobil od Volkswagenu za 11-tisíc eur je realitou. Má brutálnu AI výbavu a dojazd 465 km
- Do Európy mieri nová čínska automobilka. Huawei v jej autách nahradí nemecký Bosch
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

Mihál upozorňuje: Od decembra môžu Slováci získať až 21,70 eura denne, nárok sa týka aj SZČO

Slovenská rozhlasová scéna v slzách: Zomrel obľúbený moderátor a DJ Julo Python, poznali ho generácie Slovákov

Ruské drony útočia priamo na hraniciach: Ukrajina žiada Slovensko o kľúčový ústupok, ide o sekundy

Čakajú ťa 2 obálky a 4 až 6 lístkov: Pozor na chyby, takto sa volí v komunálnych voľbách 2026 (NÁVOD)

