Το ηλιακό καύσιμο υδρογόνου έχει έναν νέο τρόπο

Υπάρχουν διαφορετικές μέθοδοι αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας, όπως μπαταρίες ή υδραυλικές αντλίες. Οι περισσότερες από αυτές τις μεθόδους δεν μπορούν να καλύψουν τις απαραίτητες απαιτήσεις ή να αποθηκεύσουν μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας για μεγάλες χρονικές περιόδους. Ωστόσο, υπάρχει ένας φορέας ενέργειας που επιτρέπει την αποθήκευση και διανομή ηλεκτρικής ενέργειας σύμφωνα με αυτές τις απαιτήσεις, και αυτό είναι το υδρογόνο.

Τώρα, μια νέα μελέτη μας λέει ότι η ηλιακή ενέργεια μπορεί να μετατραπεί καθαρά σε αποθήκευτο καύσιμο υδρογόνου.

Η έρευνα, με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Strathclyde στο Ηνωμένο Βασίλειο, δείχνει ότι η ηλιακή ενέργεια μπορεί να συλλέγεται και να μετατρέπεται σε υδρογόνο, ένα καθαρό και ανανεώσιμο καύσιμο.

Για να αποφευχθούν οι δυνητικά καταστροφικές επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής, οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου πρέπει να μειωθούν δραστικά και να έχει πρόσβαση στην καθαρή και προσβάσιμη ενέργεια που είναι απαραίτητη για την εξάλειψη της εξάρτησής μας από τα ορυκτά καύσιμα.

Τα αέρια του θερμοκηπίου είναι αυτά που συσσωρεύονται στην ατμόσφαιρα της Γης και απορροφούν την υπέρυθρη ενέργεια του ήλιου. Δημιουργεί το λεγόμενο φαινόμενο του θερμοκηπίου, το οποίο προκαλεί την αύξηση της παγκόσμιας θερμοκρασίας της γης.

Η κυβέρνηση του Ηνωμένου Βασιλείου σχεδιάζει να αντικαταστήσει τα ορυκτά καύσιμα με υδρογόνο, ένα φορολογητέο καύσιμο.

Το μεγαλύτερο μέρος του υδρογόνου εξακολουθεί να κατασκευάζεται από φυσικό αέριο, το οποίο παράγει αέρια θερμοκηπίου, και πρέπει επειγόντως να παράγουμε πράσινο υδρογόνο. Το πράσινο υδρογόνο παράγεται από το νερό χρησιμοποιώντας ένα φωτοκαταλυτή, ένα υλικό που χρησιμοποιεί το φως του ήλιου για να χωρίσει το νερό σε υδρογόνο και οξυγόνο.

Με τον όρο πράσινο υδρογόνο, εννοούμε έναν τύπο υδρογόνου που δεν παράγει ρυπογόνες εκπομπές. Θεωρείται βασικός φορέας ενέργειας για την απαλλαγή του πλανήτη από τις ανθρακούχες ανθρακούχες νάρες και την εκπλήρωση της δέσμευσης του 2050 για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής.

Η μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στην εβδομαδιαία εφημερίδα "Εφαρμοσμένη Χημεία" της Γερμανικής Χημικής Εταιρείας, επισημαίνει ότι η χρήση φωτοκαταλυτών που φέρουν ιρίδιο υπό προσομοιωμένα βοηθήματα ηλιακού φωτός στη διάσπαση του νερού.

Όταν χρησιμοποιείται σε κυψέλες καυσίμου, το υδρογόνο δεν εκπέμπει αέρια θερμοκηπίου όταν χρησιμοποιείται και μπορεί να βοηθήσει στην απαλλαγή από τις ανθρακούχες εκπομπές βιομηχανιών όπως η ναυτιλία και οι μεταφορές, καθώς και η κατασκευή, που χρειάζονται το καύσιμο.

Ο επικεφαλής ερευνητής Δρ Sebastian Sprick από το Πανεπιστήμιο του Strathclyde δήλωσε: «Υπάρχουν άφθονοι ανανεώσιμοι πόροι ενέργειας (με τη μορφή ηλιακής ενέργειας) για να ανταποκριθούν στην πρόκληση της βιώσιμης ενέργειας και η ποσότητα ηλιακής ενέργειας που φτάνει στην επιφάνεια της Γης είναι 8.000 φορές η ενέργεια που χρειάζεται η παγκόσμια κοινωνία κάθε χρόνο».

Ο αποκαλούμενος φωτοκαταλυτής αναφέρεται σε μια αντίδραση που συνδυάζει φωτοχημεία και κατάλυση. Δηλαδή, τόσο τα στοιχεία, το φως όσο και οι καταλύτες, είναι απαραίτητα για την επίδραση ή την επιτάχυνση των χημικών αντιδράσεων.

"Αυτό είναι ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός για εμάς, καθώς τα προηγούμενα συστήματα βασίζονταν στη χρήση των λεγόμενων "θυσιασμικών αντιδραστηρίου" για να οδηγήσουν σε αντιδράσεις", σημείωσε η μελέτη. "Τα αντιδραστήρια θυσίας είναι δότες ηλεκτρονίων που μειώνουν την τάση των ηλεκτρονίων να ανασυντάχθούν και να επιταχύνουν τον ρυθμό παραγωγής υδρογόνου. Τώρα, οι ερευνητές έχουν μετατρέψει αυτή τη διαδικασία σε μια διαδικασία «αρνητικής ενέργειας».

"Οι φωτοκαταλυτοί (πολυμερή) παρουσιάζουν μεγάλο ενδιαφέρον επειδή οι ιδιότητές τους μπορούν να συντονιστούν με συνθετικές μεθόδους, επιτρέποντας την απλή και συστηματική βελτιστοποίηση της δομής στο μέλλον και την περαιτέρω βελτιστοποίηση της δραστηριότητας."

Ένα άλλο πιθανό πλεονέκτημα είναι ότι τα πολυμερή μπορούν να εκτυπωθούν, ανέφεραν οι ερευνητές. Αυτό μπορεί να κλιμακωθεί χρησιμοποιώντας οικονομικά αποδοτικές τεχνολογίες εκτύπωσης, όπως ακριβώς και η εκτύπωση εφημερίδων.

"Είναι επίσης σημαντικό για τη μεγάλης κλίμακας παραγωγή υδρογόνου να καταπολεμήσει αποτελεσματικά την κλιματική αλλαγή", δήλωσε ο Σπλικ.