Vodik ima ogroman potencijal kao ekološki čisto gorivo, jer ga ima u izobilju (uglavnom u spojevima poput vode), ne proizvodi nikakve štetne emisije i može se koristiti i za pohranu energije iz obnovljivih izvora poput sunca, vjetra i plime.
Međutim, postoje izazovi u proizvodnji dovoljno vodika na praktičan i pristupačan način. Razdvajanje vodika iz vode može zahtijevati kompliciranu tehnologiju, a također se oslanja na čistu slatku vodu, što nije svugdje dostupno u izobilju.
Znanstvenici su međutim osmislili novi prototip uređaja koji može sakupljati vodu iz vlažnog zraka, prije nego što ga razdvoji na vodik i kisik. Štoviše, sposoban je raditi u područjima gdje je vlažnost zraka, odnosno koncentracija vodene pare u zraku, niska i na razini od svega 4 posto.
U ovom radu potvrđujemo da se vlaga u zraku može izravno koristiti za proizvodnju vodika putem elektrolize, zahvaljujući svojoj univerzalnoj dostupnosti i prirodnoj neiscrpnosti, ističe se u novoj studiji objavljenoj u znanstvenom časopisu Nature Communications.
Uređaj koji su znanstvenici osmislili jest prototip elektrolizatora, koji se napaja električnom energijom iz obnovljivih izvora energije, kako bi razbio vodu na njene osnovne elemente - vodik i kisik. U jednom testu sa solarnim izvorom energije, paralelno je radilo pet elektrolizatora.
Elektrode se nalaze s obje strane jedinice za prikupljanje vode, spužvastog materijala koji upija vodu iz zraka, ali također služi i kao spremnik elektrolita. Obje su elektrode izolirane od zraka, što znači da se vodik i kisik mogu skupljati kao čisti plinovi nakon što dođe do razdvajanja.
Testiran je i niz različitih materijala i postavki kako bi prototip uređaja radio na zadovoljavajućoj razini, a jedna od konfiguracija koju su istraživači isprobali uspjela je uspješno raditi čak 12 uzastopnih dana.
Ovaj modul takozvane izravne elektrolize zraka može raditi u okruženju s relativnom vlagom od četiri posto, prevladavajući probleme s opskrbom vodom i proizvodeći zeleni vodik na održiv način s minimalnim utjecajem na okoliš, pišu autori studije.
Tako se ovaj uređaj može koristiti na bilo kojem mjestu, bez iscrpljivanja rezervi dragocjene pitke vode. Međutim, vjerojatno će biti od najveće koristi u sušnim ili polusušnim regijama gdje uopće nema puno vode.
Svakako treba imati na umu da je ova nova tehnologija još uvijek u ranoj fazi: različite postavke izravne elektrolize zraka i različiti materijali, rezultirali su različitim rezultatima u pogledu učinkovitosti i proizvodnje energije. Međutim, znanstveni tim je uvjeren da se njihov uređaj može poboljšati i povećati.
Daljnje poboljšanje omjera površine i volumena inženjerskim kanalima ili povećanjem omjera spužvastog materijala jamčit će stopu upijanja vode koja je ključna za povećanje veličine izravne elektrolize zraka jedinica, piše u zaključku studije.
Izvor: Science Alert
