Okay, jeg indrømmer det gerne—kemi var ikke lige min livret i skolen. Men den her opdagelse? Den har gjort mig genuint begejstret, og I vil forstå hvorfor.
Forskere ved Oregon State University har skabt et materiale, der i bund og grund snyder systemet. I stedet for at bruge dyr elektricitet eller stole på fossile brændstoffer, bruger denne lille vidunder ingenting andet end lys (hej, sol!) til at spalte vand og udvinde hydrogen.
Hvad betyder det egentlig?
Lad mig forklare det i simpel dansk.
I ved godt, at vand består af hydrogen og oxygen, ikke? Normalt er de gift på den bedste måde (H2O, sammen for evigt). Men hvad nu hvis man kunne skille dem ad ved bare at bruge sollys? Det er essentially hvad det her nye materiale gør.
Forskerne byggede noget, der kaldes en metal-organisk ramme—altså et ultrasmåt, porøst krystal med en struktur, de kan tilpasse som molekylært LEGO. De kalder det BVR-19, og det er ret specielt.
Her kommer det cool: de fleste lignende materialer er afhængige af dyre metalatomer til at gøre det hårde arbejde. Men BVR-19 tager en anden tilgang. Den bruger svovlholdige byggesten til at absorbere lysenergi og flytte elektroner rundt, så betingelserne for at trække hydrogen ud af vand er til stede.
"Vi opdagede, hvorfor nogle versioner af MOF'en fungerer meget bedre end andre," sagde Kyriakos Stylianou, der ledte forskningen. "De her resultater giver nye designregler for at skabe mere effektive materialer til solbrændstofproduktion."
Hvorfor skal du bekymre dig?
Her bliver det virkelig interessant for den gennemsnitlige person.
Lige nu produceres det meste hydrogenbrændstof ved hjælp af en proces, der involverer naturgas. Det er lidt ironisk, ikke? Vi prøver at blive grønne, men vi bruger fossile brændstoffer til at lave vores "rense" brændstof.
Alternativet—at spalte vand med elektricitet—fungerer, men det giver kun miljømæssig mening, hvis den elektricitet kommer fra vedvarende kilder som vind eller sol. Ellers flytter man bare forureningen rundt.
Men den her nye tilgang? Den bruger sollys direkte. Ingen mellemmand. Ingen fossile brændstoffer. Ingen komplekse elsystemer.
Prisproblemet
Lad os tale om penge et øjeblik.
I øjeblikket koster hydrogen fremstillet af naturgas omkring 11 kroner per kilogram. Det er ret billigt. Men "grønt" hydrogen—den slags lavet af vedvarende energi—koster omkring 37 kroner per kilogram. Det er en stor forskel, og det har bremset udbredelsen.
Den her forskning kunne hjælpe med at lukke det hul. Ved at vise videnskabsfolk en ny måde at designe de lysdrevne materialer på, giver holdet en blueprint til at skabe billigere, bedre katalysatorer.
Et Rumtemperatur-Under
Her er en anden detalje, der blæste mig bagover: BVR-19 danner sig helt af sig selv. Bare bland ingredienserne i vand ved stuetemperatur, og vupti—du har din katalysator. Ingen ekstrem varme, ingen indviklet produktionsproces. Det er en kæmpe ting, når man tænker på at skalere det op til virkelig brug.
Det Store Billede
Se, jeg ved godt, at hydrogenbrændstof har været "fremtiden" i lang tid. Vi har hørt løfter før. Men der er noget anderledes ved den her forskning.
Det er ikke bare endnu en inkrementel forbedring. Holdet opdagede et helt nyt designprincip—nemlig at svovlbindinger i de her materialer kan brydes, når de rammes af lys, og skabe reaktive stoffer, der driver hydrogenproduktionen. Det er grundlæggende ny viden, som andre forskere nu kan bygge videre på.
Og med klimaforandringerne der bliver mere presserende dag for dag, har vi brug for alle værktøjer i værktøjskassen. Rent hydrogen kunne hjælpe med at afkarbonisere industrier som stålproduktion, ammoniakfremstilling og transport—sektorer der er notorisk svære at gøre grønne.
Så selvom din hydrogenbil måske ikke står i indkørslen næste år, falder brikkerne bestemt på plads. Videnskab bevæger sig i små skridt, men nogle gange fører de skridt til store spring.
Hvad synes I? Er hydrogenbrændstof vores grønne energifremtid, eller er der bedre alternativer? Skriv jeres tanker nedenfor—jeg vil virkelig gerne høre jeres holdning!
Kilde: ScienceDaily