Vedci ukázali revolučný palivový článok. Má vodík predsa len šancu?

Vodík v doprave? To je problém za problémom. Aspoň jeden z nich má teraz sľubné riešenie.

09.05.2022 12:00
debata (18)
Nový palivový článok nepotrebuje v katalyzátore... Foto: ICL
Palivový článok bez platiny Nový palivový článok nepotrebuje v katalyzátore drahú platinu. Tú nahrádza jednoatómové železo rozptýlené v uhlíkovej mriežke.

Kým sa vodík presadí v doprave, pretečie ešte veľa vody. O jeho ekologickom prínose nik nepochybuje, ale všetko, čo s ním súvisí, je komplikované. V prírode sa objavuje najmä v podobe vody. Jeho dve molekuly sú teda zviazané s jednou molekulou kyslíka. A majú sa naozaj rady, pretože rozdeliť tento pár je energeticky veľmi náročné. Elektrolýza vody je navyše ekologická len vtedy, ak sa uskutočňuje pomocou zelenej energie z obnoviteľných zdrojov. A aj keď vodík získame, jeho skladovanie a preprava si vyžaduje enormný tlak.

Pre masovejšie rozšírenie tiež chýba sieť vodíkových čerpacích staníc. Tých je v porovnaní s tými klasickými alebo v porovnaní s nabíjacími stanicami zanedbateľné množstvo. No a samotná technológia vodíkového pohonu v autách je stále minimálne dvakrát taká drahá ako technológia batériových elektromobilov. Stojí za tým cena palivového článku, v ktorom sa vodík spája s atmosférickým kyslíkom. Výsledkom opaku elektrolýzy je elektrická energia a vodná para. Elektrina potom putuje k elektromotorom a neškodná vodná para do ovzdušia. Aspoň v tejto časti reťazca problémov teraz ale svitá na lepšie časy.

vodíkové auto, Toyota, Košice Čítajte viac Vodík ako palivo budúcnosti? Európa doň ‘naleje‘ 470 miliárd eur

Vedci z Kráľovskej univerzity v Londýne (Imperial College London) prišli s objavom, ktorý by dokázal zasadne zredukovať cenu palivových článkov. Podľa Anthonyho Kucernaka tvorí dnes zhruba 60 % ceny palivového článku drahá platina, potrebná na výrobu jeho katalyzátora. Jeho tím sa preto rozhodol nahradiť tento materiál niečím dostupnejším. A podarilo sa. Vyvinuli katalyzátor, ktorému postačí železo, uhlík a dusík. V tomto katalyzátore sú jednotlivé atómy železa rozptýlené v elektricky vodivej uhlíkovej matrici. Jednoatómové železo má iné chemické vlastnosti ako objemové železo, kde sú všetky atómy zoskupené, čím je reaktívnejšie.

Tieto vlastnosti znamenajú, že železo podporuje chemické reakcie potrebné v palivovom článku a pôsobí ako dobrá náhrada za platinu. V laboratórnych testoch tím ukázal, že jednoatómový železný katalyzátor má výkon blížiaci sa výkonu katalyzátorov na báze platiny. Okrem výroby lacnejšieho katalyzátora pre palivové články by sa metóda, ktorú tím vyvinul, mohla prispôsobiť aj iným aplikáciám, ako sú chemické reakcie využívajúce atmosférický kyslík namiesto drahých chemických oxidantov a pri čistení odpadových vôd. Nový palivový článok pre autá by tak znamenal zníženie ceny palivových článkov pre vodíkové autá približne o 50 %.

Vodíková čerpacia stanica Čítajte viac JESS chce budovať vodíkovú infraštruktúru. Postaví nový elektrolyzér

© Autorské práva vyhradené

18 debata chyba
Viac na túto tému: #vodík #vodíkové autá #palivový článok
Články podľa značiek