Революционен метод използва слънчева енергия за производство на зелен водород от вода

Екип от изследователи от университета в Стратклайд твърди, че слънчевата енергия може да се използва за широкомащабно производство на водородна енергия. Въпреки че водородът е един от най-чистите източници на енергия, дори и днес по-голямата част от водорода, който произвеждаме, все още идва от изкопаеми горива. Шокиращ доклад на Министерството на енергетиката на САЩ разкрива, че заводите за природен газ са източници на 95 процента от водорода, произвеждан в страната.

В резултат на тези методи за производство на водород, задвижвани от изкопаеми горива, в атмосферата се отделят големи количества парникови газове. Тези газове влошават кризата с изменението на климата, през която в момента преминава нашата планета. Това обаче може да бъде предотвратено, ако открием екологичен и устойчив начин за производство на водород.

Учените от университета в Стратклайд са предложили един такъв метод в скорошното си проучване, публикувано в Angewandte Chemie, научно списание, управлявано от Германското химическо дружество.

Практическият подход към производството на зелено водородно гориво

Производството на зелен водород от вода изисква материал, който може да задейства разграждането на водата на водород и кислород с помощта на светлина. Такъв материал се нарича фотокатализатор. Учените са използвали жертвени донори на електрони за производство на водород в много предишни експерименти.

Въпреки че тези агенти могат да увеличат добива на водород чрез намаляване на тенденцията за рекомбинация на електрони и дупки. Те не могат да бъдат използвани за широкомащабно генериране на водородно гориво. Изследователят от университета в Стратклайд твърди, че водородът, който може да се съхранява, може да бъде произведен в големи количества. Чрез извършване на фотокатализа на вода в присъствието на слънчева светлина. За целта се използва конюгиран полимер с частици, съдържащ метален катализатор като иридий.

На въпроса за значението на конюгирания полимер, главният изследовател Себастиан Сприк каза пред Interesting Engineering: „Конюгираните полимери (натоварени с материал като иридий) имат значителен потенциал поради тяхната регулиругемост чрез химичен синтез. Това позволява по-добър дизайн на материали в бъдеще.“ Въпреки това, тъй като иридият е рядък материал, Sprick добавя още: „изследванията ще се фокусират сега върху замяната на тези катализатори от редки метали. Това е изключително важно за да се даде възможност за увеличаване на мащаба на материалите за ефективно справяне с производството на водород в мащаб.“

Някои предишни проучвания потвърдиха,

че най-голямото предизвикателство при производството на зелен водород е да се осигури наличието на огромен възобновяем източник на енергия. Тъй като слънчевата енергия е едновременно лесно достъпен и възобновяем източник на енергия и е налична в изобилие на Земята. Сприк и неговият екип от изследователи разкриват, че фотокаталитичното разделяне на водата под въздействието на слънчева светлина може да се окаже най-ефективният и чист начин за производство на зелен водород в голям мащаб.

Например, количеството слънчева енергия, което достига Земята за един час, е повече от достатъчно, за да отговори на глобалните нужди от енергия за цяла година. Изследователска статия, публикувана миналата година в Nature, също така подчертава, че подкрепената от слънчева енергия фотокатализа е високоефективна и бюджетна техника за производство на водород.

Според Сприк, „докладваният фотокатализатор може да получи достъп до слънчева енергия. Посредством енергийно неблагоприятни процеси за генериране на съхраняващ се енергиен носител под формата на водород от вода“. След това водородът може да бъде преобразуван чисто в електричество в горивна клетка, като водата е единственият страничен продукт.

Зеленият водород ли е бъдещето?

Водородът, произведен чрез слънчева фотокатализа с помощта на конюгиран полимер, не води до въглеродни емисии. Освен това не се отделят парникови газове, когато този водород се превърне във водородна горивна клетка. Следователно, с помощта на този метод може да се постигне почти чисто и екологично производство на водород.

Според доклад на Международната агенция по енергетика зеленият водород има отличен потенциал. Той може значително да намали зависимостта ни от изкопаемите горива и да намали глобалния въглероден отпечатък. Индустрии като корабоплаването, рафинирането на петрол, транспорта и космическата промишленост.

Те в момента създават много замърсяване поради традиционните горива, които използват. Целта пред нас е да станат почти без замърсяване, като използват зелен водород.

Миналата година правителството на Обединеното кралство

обяви, че до 2030 г. се стреми да произведе достатъчно водородно гориво, за да отговори на енергийните нужди на три милиона домакинства. Националната мрежа на страната също разработва мрежа, базирана на водород, за производство на чиста електроенергия. Френското правителство прави огромни инвестиции, за да увеличи производството на зелен водород. Пазарен доклад разкрива, че Франция ще инвестира 7,28 милиарда долара (7 милиарда евро) до края на това десетилетие.

Целта пред Европа е да постигне своите цели за екологичен водород.

Много нации и фирми осъзнаха, че зеленият водород е горивото на бъдещето. Той е екологичен, ефективен и може да ни позволи да ускорим нашите усилия за обръщане на изменението на климата. Изследователите от университета в Стратклайд обаче предполагат, че все още има много предизвикателства. Въпреки това той е оптимист, че по пътя на устойчивото производство на зелен водород и те работят по тези предизвикателства.

Намерете още интересни статии: https://energy-bg.com/новини/

Последвайте ни: https://www.facebook.com/EnergyBG