Žaibiškai greitas vandenilio gamybos metodas veikia per sekundės dalį. Jis pigesnis ir efektyvesnis nei bet kada anksčiau ()
Eksperimentų rezultatai įspūdingi.
© geralt (Free Pixabay license) | https://pixabay.com/illustrations/chemistry-molecules-hydrogen-7116732/
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Pasaulio vizija, kurioje vandenilis gaminamas šešis kartus efektyviau nei iki šiol, o energijos sąnaudos sumažėja tūkstantį kartų? Skamba kaip svajonė, tiesa? Tačiau korėjiečių tyrėjų komanda teigia radusi būdą, kaip šią viziją paversti realybe. Jų sukurta technologija veikia esant maždaug 3000 °C temperatūrai ir procesas trunka trumpiau nei akies mirktelėjimas. Ar gali būti, kad artėjame prie momento, kai vandenilis nustos būti tik technologinė įdomybė ir taps realia alternatyva iškastiniam kurui?
Revoliucija šviesos blyksnyje
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) mokslininkai sukūrė techniką, vadinamą tiesioginiu fototerminiu atkaitinimu. Praktikoje tai reiškia, kad per vos 0,02 sekundės intensyvaus šviesos blyksnio pagalba pasiekiama 3000 °C temperatūra. Ši platforma naudoja juodas fototermines medžiagas, kurios leidžia per milisekundes susintetinti anglies nanomedžiagas. Tokiame procese cheminiu požiūriu inertiniai nanodeimantai virsta medžiagomis, pasižyminčiomis dideliu laidumu ir stipriu kataliziniu aktyvumu. Ypatingai svarbu tai, kad tuo pačiu metu ant susidariusių struktūrų paviršiaus nusodinami pavieniai metalo atomai, suteikiantys joms katalitines savybes.
|
Eksperimentų rezultatai įspūdingi: naujuoju metodu sukurtas platinos katalizatorius vandenilį gamina šešiskart efektyviau nei tradiciniai sprendimai, o brangios platinos reikia žymiai mažiau. KAIST komanda sukūrė aštuonis skirtingų vieno atomo katalizatorių tipus – efektyviausia pasirodė platina (Pt), tačiau tyrėjai taip pat tiria pigesnes alternatyvas, tokias kaip kobaltas (Co) ir nikelis (Ni). Didžiausia inovacija yra ta, kad medžiagos sintezė ir jos katalitinių savybių suteikimas vyksta vienu etapu, todėl nereikia sudėtingo ir daug energijos reikalaujančio daugiapakopio apdorojimo.
Tikra energijos ekonomija
Jeigu tyrimų duomenys pasitvirtins, ši technologija gali kardinaliai pakeisti vandenilio gamybos metodus. Molekulinės dinamikos simuliacijos rodo, kad nanodeimantų virtimas anglies nanomedžiagomis per tokį trumpą laiką yra fiziškai įmanomas, todėl atsiveria realios taikymo perspektyvos. Iki šiol panašių medžiagų sintezė susidurdavo su reikšmingais apribojimais – reikėjo sudėtingų, daug laiko ir energijos reikalaujančių terminių procesų, kas neleido pasiekti pramoninio masto. Tyrimas, paskelbtas žurnale „ACS Nano“, išskiria tris pagrindines technologijos taikymo sritis: vandenilio energetiką, dujų jutiklius ir aplinkos taršos mažinimui skirtą katalizę.
„Integruotas itin greitos sintezės ir vieno atomo katalizatorių funkcionalizavimo procesas pagreitins įvairių taikymo sričių komercializaciją“, – teigia KAIST mokslininkas Il-Doo Kim.
Korėjos mokslininkų pasiekimas tikrai vertas dėmesio, nors ne pirmą kartą girdime apie galimą vandenilio gamybos revoliuciją. Vis dėlto derinys, kuriame ženkliai padidėja efektyvumas ir drastiškai sumažėja energijos sąnaudos, kuria perspektyvas, kurių sunku ignoruoti. Galbūt šį kartą mes iš tiesų artėjame prie momento, kai vandenilis nebebus nišinė technologija, o taps realia konkurente tradiciniams energijos šaltiniams.
