Lacný plast vyriešil najväčšiu slabinu. Vedci vylepšili vodík o 836 %, jeho cena padne nadol
Vodík je dlhodobo považovaný za jedno z kľúčových palív budúcnosti, no jeho širšiemu nasadeniu stále bránia vysoké náklady na výrobu a najmä čistenie. Práve posledná fáza procesu býva technologicky náročná, pretože priemysel potrebuje získať vodík s veľmi vysokou čistotou pre rafinérie, chemické prevádzky aj palivové články.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneVedci zo španielskeho Madridského inštitútu materiálových vied (ICMM-CSIC) teraz predstavili nový typ membrány, ktorý by mohol situáciu výrazne zmeniť. V laboratórnych testoch dokázala prepustiť vodík o 836 % rýchlejšie než bežný základný materiál, pričom zároveň lepšie blokovala nežiaduce plyny.
Výsledok je zaujímavý najmä preto, že nejde o úplne novú technológiu od nuly. Výskumníci stavili na osvedčený priemyselný plast polysulfón a jeho vlastnosti vylepšili pridaním poréznych častíc. To znamená, že budúce nasadenie by mohlo byť jednoduchšie než pri radikálne nových materiáloch.
Čistenie vodíka je dnes drahé najmä preto, že plyn musí cez membrány prenikať pomaly. Čím nižšia je priepustnosť, tým väčšie zariadenia treba postaviť, alebo tým dlhšie proces trvá. Obe možnosti zvyšujú cenu výsledného plynu.
Práve preto je rýchlosť prenosu cez membránu taká dôležitá. Ak nový materiál dokáže preniesť viac vodíka za kratší čas, výrobca môže znížiť rozmery technológie, spotrebu energie aj prevádzkové náklady.
Výhoda malých molekúl
Základ membrány tvorí polysulfón, odolný plast bežne používaný vo filtroch, priemyselných fóliách či technických krytoch. Do tejto matrice vedci pridali mikroskopické porézne častice, ktoré vo vnútri vytvoria sieť drobných kanálikov.
Molekuly vodíka sú menšie než molekuly metánu alebo etylénu, preto sa cez tieto priestory pohybujú ľahšie. Väčšie plyny naopak narážajú na vyšší odpor. Výsledkom je nielen rýchlejší tok vodíka, ale aj lepšie oddeľovanie od zvyšných zložiek plynnej zmesi.
Podľa výskumníkov sa selektivita voči konkurenčným plynom zlepšila približne o 30 až 75 %. V praxi to znamená, že zariadenie nemusí zbytočne tlačiť nežiaduce plyny cez systém, ktorý ich má blokovať.

Najlepšie výsledky priniesla membrána s 30-percentným podielom plniva. Vyšší obsah častíc síce vytvára viac ciest pre vodík, no zároveň môže znížiť mechanickú pevnosť materiálu alebo spôsobiť netesnosti.
Tri hodiny namiesto troch dní
Zaujímavý nie je len výkon membrány, ale aj spôsob jej výroby. Moderné materiály totiž často narážajú na problém, že ich produkcia je drahá, energeticky náročná a vytvára chemický odpad.
Tím Evy M. Maya tvrdí, že nový postup výrazne zrýchlil prípravu poréznej zložky. „Teraz dokážeme za tri hodiny vykonať syntézu, ktorá tradične trvá tri dni,“ uviedla Maya.
Kratší výrobný čas môže znamenať nižšiu spotrebu energie, menej rozpúšťadiel a nižšiu environmentálnu záťaž. To je dôležité najmä pri technológiách, ktoré majú pomáhať pri dekarbonizácii priemyslu.
Budúcnosť vodíka je tu
Okrem priemyselného čistenia vodíka sa táto technológia čoraz odvážnejšie tlačí aj priamo do našich kuchýň. Napríklad, indický startup vyvinul prelomový vodíkový sporák, ktorý funguje na princípe „plug and play“ – teda zapoj a zapni. Na rozdiel od klasických riešení nepotrebuje žiadne plynové prípojky ani nebezpečné tlakové fľaše, pretože si palivo vyrába sám v reálnom čase.
Tento systém je navrhnutý tak, aby bol energeticky efektívnejší než bežné elektrické alternatívy, a dokonca môže fungovať v spojení so solárnymi panelmi. Pri varení navyše nevznikajú žiadne emisie, iba čistá vodná para, čo z neho robí ideálne riešenie pre ekologické domácnosti aj odľahlé oblasti bez infraštruktúry. Ak ťa zaujíma, koľko vody spotrebuje na hodiny varenia a či sa takéto zariadenie už dnes oplatí, podrobnejšie informácie sa dozvieš po kliknutí na tento link.
Skutočný test v továrňach
Globálny dopyt po vodíku dosiahol podľa dostupných údajov v roku 2024 približne 110 miliónov ton. Najviac ho spotrebúva chemický priemysel, rafinérie a výroba amoniaku. Čoraz častejšie sa však spomína aj v doprave či energetike.
Nová membrána by mohla pomôcť pri klasickej výrobe vodíka zo zemného plynu aj pri elektrolytickej produkcii z vody, kde je tiež potrebné následné dočistenie plynu. Samotná technológia však automaticky neznamená „zelený vodík“ – len zefektívňuje jeho úpravu.
Najväčšou otázkou zostáva životnosť. Laboratórne podmienky sú totiž neporovnateľne miernejšie než reálna prevádzka, kde membrány čelia vysokému tlaku, teplotným výkyvom, vibráciám a nečistotám v plyne.
Práve odolnosť voči dlhodobému zaťaženiu rozhodne o tom, či sa sľubný objav premení na komerčne využiteľnú technológiu. Zatiaľ ide o veľmi nádejný krok, ktorý spája rýchlejšie čistenie, lepšie oddeľovanie plynov a ekologickejšiu výrobu do jedného tenkého materiálu.
Zhrnutie
- Vedci z Madridského inštitútu materiálových vied vyvinuli nový typ membrány na čistenie vodíka.
- Tento proces bol doteraz technicky náročný a drahý, no vďaka vylepšeniu bežného priemyselného plastu (polysulfónu) o porézne častice sa podarilo zvýšiť rýchlosť priepustnosti vodíka až o 836 %.
- Nová štruktúra materiálu vytvára sieť kanálikov, ktoré vďaka rozdielnej veľkosti molekúl efektívne oddeľujú vodík od nežiaducich plynov, ako sú metán či etylén, pričom selektivita systému vzrástla o 30 až 75 %.
- Okrem výnimočného výkonu pri filtrácii prináša táto inovácia aj výrazné zefektívnenie samotnej výroby filtračných komponentov.
- Tímu sa podarilo skrátiť syntézu kľúčovej poréznej zložky z pôvodných troch dní na tri hodiny, čo dramaticky znižuje energetickú náročnosť a environmentálnu záťaž produkcie.
- Hoci technológia sľubuje zmenšenie rozmerov zariadení a pokles nákladov na čistenie vodíka v rafinériách či doprave, rozhodujúcim faktorom pre jej komerčné nasadenie bude až úspešné testovanie jej životnosti v náročných podmienkach priemyselnej praxe.
Čítajte 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

Najúspešnejší film Marvelu sa vrátil na Slovensko. Jedna vec vyložene zarazí

Číňania stavajú 339-metrové jadrové monštrum. Má prekonať najväčšiu lietadlovú loď USA

Na Slovensku dnes štartuje najdrahší seriál sveta. Minulý rok vôbec nepresvedčil

Armáda Slovenska dostane desivú zbraň. Za minútu vypáli 20 projektilov

Vedci vytiahli z jadrového z odpadu jeden z najvzácnejších prvkov sveta. Dosiahli čistotu až 99,93 %
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Pokuta až 150-tisíc eur za platbu v hotovosti. Slovákov môže dostať do problémov aj 500 eur mesačne

Rusko má detailný plán na krutú zimu: Tajné dokumenty odhalili presný počet rakiet pre Kyjev, Odesu a Charkov

Slováci míňajú peniaze na detox pečene. Hepatológ vysvetľuje, čo funguje a čo je zbytočné

Pravidlo 50/70: Psychológ varuje pred chybou, ktorou odrádzaš ľudí od rozhovoru

Vláda schválila masívne zlacnenie vlakov o polovicu. Minister Ráž odhalil aj plány pre lacnejšiu MHD a autobusy
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Nie fotovoltika. Týchto 8 zariadení môže mať lepšiu návratnosť než panely na streche
- Konkurent Netflixu v októbri chystá veľké veci. Príde Stallone aj pokračovanie svetového hitu
- Oficiálny predpredaj: Volkswagen ponúka 5-metrové kupé s 5C nabíjaním pod 27 000 €
- EÚ chce vytvoriť „vojenský Schengen“. Slovensko má v krajine hanebnú prekážku, ktorá zbrzdí tanky spojencov
- Sedem rokov čakania sa skončilo. Revolučný kamión Tesly ide do výroby, dorazí aj do Európy
-
- EÚ chce vytvoriť „vojenský Schengen“. Slovensko má v krajine hanebnú prekážku, ktorá zbrzdí tanky spojencov
- Má dolet vyše 1 000 km a rýchlosť 700 km/h. Rusi budú čeliť novej desivej zbrani
- NASA ukázala tajomný stroj pripomínajúci legendárny Blackbird. Naznačuje návrat X-planeov
- Francúzi posadili do stíhačky AI a prišlo veľké prekvapenie. Prvé testy ukázali budúcnosť letectva
- Slovensko zvažuje „uši“ proti dronom za 1,5 milióna eur. Na celé územie by sme ich potrebovali kvantum
-
- Koniec tabu v Pacifiku. Svetová veľmoc po desaťročiach zvažuje jadrové ponorky
- Má dolet vyše 1 000 km a rýchlosť 700 km/h. Rusi budú čeliť novej desivej zbrani
- EÚ chce vytvoriť „vojenský Schengen“. Slovensko má v krajine hanebnú prekážku, ktorá zbrzdí tanky spojencov
- USA schválili Ukrajine záhadný „klon S-300“. Nová raketa môže oživiť sovietske odpaľovače
- Slovensko zvažuje nákup až 12 „lovcov dronov“. Pred ruskými Šáhidmi by nás chránili len čiastočne
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

Pokuta až 150-tisíc eur za platbu v hotovosti. Slovákov môže dostať do problémov aj 500 eur mesačne

Rusko má detailný plán na krutú zimu: Tajné dokumenty odhalili presný počet rakiet pre Kyjev, Odesu a Charkov

Slováci míňajú peniaze na detox pečene. Hepatológ vysvetľuje, čo funguje a čo je zbytočné

Pravidlo 50/70: Psychológ varuje pred chybou, ktorou odrádzaš ľudí od rozhovoru

