Vědci našli způsob, jak vyrábět vodík ze slunce. A je to levnější než kdy dřív

Musím se přiznat — chemie ve škole mi nikdy nešla. Ale tenhle objev? Ten mě vážně nadchl a myslím, že pochopíte proč.

Vědci z Oregonské státní univerzity vytvořili materiál, který doslova podvádí systém. Místo drahé elektřiny nebo fosilních paliv používá jen světlo — ahoj, slunce! — aby štěpil vodu a získal z ní vodík.

Co to vlastně znamená?

Vysvětlím to polopatě.

Víte, že voda se skládá z vodíku a kyslíku? Normálně jsou spolu šťastně oddaní (H2O, navždy spolu). Ale co kdybyste je mohli rozvést pomocí pouhého slunečního světla? Přesně to tenhle nový materiál dělá.

Výzkumníci postavili takzvaný kovoorganický rám — v podstatě mikroskopickou porézní krystalickou strukturu, kterou můžou poskládat jako molekulární LEGO. Říkají mu BVR-19 a je to něco výjimečného.

Tady přichází to zajímavé: většina podobných materiálů se spoléhá na drahé kovové atomy, které odvedou tu hlavní práci. Ale BVR-19 jde jinou cestou. Používá stavební bloky obsahující síru, které pohlcují energii ze světla a přesouvají elektrony tam, kde je třeba. Vzniknou tak podmínky pro uvolnění vodíku z vody.

„Zjistili jsme, proč některé verze tohoto MOF fungují mnohem lépe než jiné," řekl Kyriakos Stylianou, který výzkum vedl. „Tyto poznatky otevírají nové možnosti, jak navrhovat účinnější materiály pro výrobu solárních paliv."

Proč by vám to mělo být jedno?

Tady to začíná být opravdu zajímavé pro běžného člověka.

Dnes se většina vodíkového paliva vyrábí procesem, který využívá zemní plyn. To je trochu ironické, ne? Snažíme se být zelení, ale používáme fosilní paliva k výrobě našeho „čistého" paliva.

Alternativa — štěpení vody pomocí elektřiny — funguje, ale dává environmentální smysl jen tehdy, když ta elektřina pochází z obnovitelných zdrojů jako vítr nebo slunce. Jinak prostě jen přesouváte znečištění jinam.

Ale tenhle nový přístup? Používá sluneční světlo přímo. Žádný prostředník. Žádná fosilní paliva. Žádné složité elektrické systémy.

Cenový problém

Pojďme se na chvíli bavit o penězích.

V současnosti stojí vodík vyrobený ze zemního plynu asi 1,50 dolaru za kilogram. To je docela levné. Ale „zelený" vodík — ten vyrobený z obnovitelné energie — stojí kolem 5 dolarů za kilogram. To je velký rozdíl, a brzdí to širší rozšíření.

Tento výzkum by mohl tento propast zmenšit. Tým ukázal vědcům nový způsob, jak navrhovat tyto materiály poháněné světlem. V podstatě jim předává návod, jak vytvořit levnější a lepší katalyzátory.

Zázrak při pokojové teplotě

Tady je další detail, který mi vyrazil dech: BVR-19 se vytvoří úplně sám. Stačí smíchat přísady ve vodě při pokojové teplotě a hned máte svůj katalyzátor. Žádné extrémní teplo, žádný složitý výrobní proces. To je obrovská věc, když přemýšlíte o tom, jak to škálovat pro reálné použití.

Větší obrázek

Víte, vodíkové palivo je už dlouho „budoucností". Slyšeli jsme už sliby. Ale tenhle výzkum je jiný.

Není to jen další postupný pokrok. Tým objevil úplně nový konstrukční princip — že sirné vazby v těchto materiálech se mohou rozpadnout, když je zasáhne světlo, a vytvoří reaktivní látky, které pohánějí výrobu vodíku. To je fundamentálně nová znalost, na které teď mohou stavět další vědci.

A s tím, jak se klimatická změna stává čím dál naléhavější, potřebujeme každý nástroj v bedně. Čistý vodík by mohl pomoci dekarbonizovat průmysly jako výroba oceli, produkce čpavku nebo doprava — sektory, které se tradičně velmi těžko čistí.

Takže zatímco váš vodíkový automobil možná nebude v garáži příští rok, dílky skládačky rozhodně zapadají na své místo. Věda se posouvá v malých krocích, ale někdy tyhle kroky vedou k velkým skokům.

Co si myslíte vy? Je vodíkové palivo naší čistou energetickou budoucností, nebo existují lepší alternativy? Napište svůj názor — rád si ho přečtu!

Zdroj: ScienceDaily