Vodík z morskej vody pre lacnejšie palivo

Najľahší prvok je atraktívnym palivom, pretože jeho spaľovaním vzniká len vodná para, ktorá nezaťažuje životné prostredie. To, že vodná para je tiež skleníkovým plynom, nechajme teraz bokom. Nakoniec, narozdiel od oxidu uhličitého, dokáže kondenzovať a vráti sa tak do vodného cyklu v prírode.

Vodík dokážeme vyrábať chemickou cestou (najčastejšie zo zemného plynu, respektíve v ňom obsiahnutého metánu), alebo elektrolýzou vody. Obe metódy vyžadujú veľké množstvo energie, ale ak sa pri elektrolýze využije energia z obnoviteľných zdrojov, ide vcelku o ekologický proces.

Zásobník „zelenej“ energie

Ani tento postup však nie je úplne jednoduchý. Pre dobre fungujúcu výrobu vodíka elektrolýzou je potrebná čistená (sladká) voda, čo predstavuje dodatočné náklady a môže sa stať, že pri hromadnej výrobe vodíka nebude k dispozícii v dostatočnom množstve.

Pozrite siToyota stavia na vodík. Nielen v autách

Morskej vody je k dispozícii neúrekom, ale tá pri elektrolýze predstavuje problém. Vytvára totiž nielen ióny vodíka a kyslíka, ale aj sodíka a chlóru a spôsobuje rýchlu koróziu elektród.

Tím vedcov zo Stanfordskej univerzity však vyvinul technológiu na výrobu vodíka z morskej vody, ktorá vyzerá perspektívne, uvádza Engadget. Na rozdiel od tohto magazínu však uvedený výskum nepovažujeme za cestu k premene oceánov na zdroj energie.

ZDROJ | Wikipedia

Spaľovaním vyrobeného vodíka síce vzniká veľké množstvo energie, ale ešte viac jej potrebujeme na jeho výrobu, ktorá nie je žiadne perpetuum mobile. Vodík má však vysokú energetickú hustotu, preto sa dá s výhodou využiť na skladovanie energie.

Táto skutočnosť je zaujímavá v kombinácii so solárnymi, či veternými elektrárňami.

Pozrite siVodík či batérie? Čo má väčšie šance v elektromobilite?

Čistá voda je však sama o sebe vzácnym zdrojom, preto sa tím vedcov zo Stanfordu pod vedením profesora Hongjie Daia, zameral na riešenie ako efektívne vyrábať vodík elektrolýzou morskej vody.

Nebezpečná korózia

Pri elektrolýze sa na zápornej elektróde (katóde) vylučujú bublinky plynného vodíka a plynný kyslík sa tvorí na kladnej elektróde (anóde). Chlorid sodný však vyvoláva koróziu anódy. Vedci zistili, že ak potiahnu anódu vrstvami, ktoré sú bohaté na záporné náboje, tieto vrstvy odpudzujú chlorid a spomaľujú proces korózie základného kovu.

ZDROJ | Siemens

Za týmto účelom navrstvili hydroxid nikelnato železnatý na povrch sulfidu niklu, ktorý pokrýval jadro z niklovej peny. Niklová pena pôsobila ako vodič pre dodávku elektriny zo zdroja – a hydroxid vykonáva elektrolýzu rozkladajúcu vodu na kyslík a vodík. Počas elektrolýzy sa sulfid niklu vyvíja do negatívne nabitej vrstvy, ktorá chráni anódu.

Funguje to podobne, ako keď pritlačíme na seba rovnaké póly dvoch magnetov. Záporne nabitá vrstva odpudzuje chlorid a zabraňuje tomu, aby sa dostal do kovového jadra.

Pozrite siHybridné bunky vyrobia elektrinu, aj vodík 3x účinnejšie

Bez negatívne nabitého povlaku dosahuje životnosť anódy v morskej vode len zhruba 12 hodín, potom sa rozpadne. Špeciálne upravená anóda však vydrží viac ako 1000 hodín.

V palivovom článku na vodík prebieha opačný proces ako pri elektrolýze vody.ZDROJ | VectorStock

Pri iných experimentoch s elektrolýzou morskej vody používali vedci nízke intenzity elektrického prúdu, pretože korózia vzniká až pri vyšších prúdoch. Prof. Dai a jeho tím však dokážu pracovať pri elektrolýze s 10x väčším prúdom, čo označili za „rekord pri elektrolýze morskej vody“.

Nielen palivo

Nový výskum by sa mohol stať základom pre priemyselnú výrobu vodíka z morskej vody. V budúcnosti však môže  technológia poslúžiť aj na iné účely. Keďže pri tomto procese vzniká tiež kyslík, mohol by byť užitočný pre potápačov, alebo pre ponorky.

Vedci tiež veria, že nová metóda otvorí dvere lepšej dostupnosti vodíka ako ekologického paliva v kombinácii s fotovoltickými, alebo veternými elektrárňami.

ZdrojStanford University

Komentáre k článku