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

Majú zásoby 85 miliárd m³. Do Európy začne prúdiť nový zdroj plynu z prekvapivej krajiny

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

Vedci sa obávajú života, ktorý ešte neexistuje. Jeho vznik by rozpútal biologickú katastrofu

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

Štyri brutálne novinky naraz. Netflix vytiahol veľké veci, ktoré si nechceš nechať ujsť
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
PREMIUMJuhoruská tarantula sa na jeseň dostáva aj do slovenských domácností. Odborník radí, čo robiť pri uhryznutí (ROZHOVOR)

Začalo sa to nevinnou zábavou, skončilo stratou kontroly. Herec Lukáš Frlajs otvorene o svojej skúsenosti s hazardom

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

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

Slovensko čaká mrazivý zlom v počasí. Po snehovej kalamite udrú teploty až -10 °C (PREDPOVEĎ)
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Najúspešnejší film všetkých čias prichádza online v rozšírenej verzii. Uvidíš ho už tento týždeň
- 40 rokov čakali na tento moment. Z vesmíru prišiel „zakázaný“ signál, ktorý nemal existovať
- Najväčšie fantasy roka dorazilo online aj s dabingom. Prvé ohlasy vyzerajú sľubne
- Štyri brutálne novinky naraz. Netflix vytiahol veľké veci, ktoré si nechceš nechať ujsť
- 600 filmov za pár eur. Konkurent Netflixu spustil veľkú zľavu na celý rok
-
- Volkswagen chrlí jeden lacný elektromobil za druhým. Tento stojí 13 800 eur a má dojazd 520 km
- Najväčšie fantasy roka dorazilo online aj s dabingom. Prvé ohlasy vyzerajú sľubne
- Najúspešnejší film všetkých čias prichádza online v rozšírenej verzii. Uvidíš ho už tento týždeň
- Česi vyvíjajú revolučné lietadlo ako zo sci-fi. Má dosiahnuť 4 300 km/h a vyletieť až do vesmíru
- Svet má nový akčný hit. Ľudia naň nadávajú, napriek tomu valcuje sledovanosť
-
- Slováci sa majú pripraviť na 72-hodinovú krízu. Tieto batérie udržia internet, chladničku aj kúrenie
- Najúspešnejší film všetkých čias prichádza online v rozšírenej verzii. Uvidíš ho už tento týždeň
- Čakáme naň 21 rokov. Kultový film sa vráti, nie však v podobe, akú diváci chceli
- Mesto zničí na vzdialenosť 15 000 km. Čína nasadila novú jadrovú zbraň, nedá sa zastaviť
- Volkswagen chrlí jeden lacný elektromobil za druhým. Tento stojí 13 800 eur a má dojazd 520 km
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)

Začalo sa to nevinnou zábavou, skončilo stratou kontroly. Herec Lukáš Frlajs otvorene o svojej skúsenosti s hazardom

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

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

