Morská voda - nový zdroj na výrobu energie

Jedna z popredných japonských univerzít vyvinula novú, účinnú technológiu, ktorá umožňuje získať peroxid vodíka vhodný na použitie v palivových článkoch.

Nová technológia, ktorú vyvinuli japonskí výskumníci, je prvou metódou, ktorá využíva urýchlenie chemickej reakcie vystavením katalyzátora slnečnému žiareniu, čo vedie k maximálnej účinnosti a možnosti využitia výsledného peroxidu vodíka v palivových článkoch.

Výskumný projekt viedol Šuniči Fukuzumi a vedci výsledky svojho výskumu publikovali v populárno-vedeckom časopise.

Palivové články v súčasnosti fungujú primárne na plynný vodík, ale možnosť navrhnutá Fukuzumiho tímom má množstvo výhod, najmä to, že peroxid vodíka sa ľahšie skladuje pri vysokej hustote. Dnešné technológie umožňujú skladovanie plynného vodíka za vysokého tlaku alebo nízkych teplôt a peroxid vodíka je v tomto prípade bezpečnejší, a to ako počas skladovania, tak aj počas prepravy. Jediným problémom bolo, že vedci nedokázali nájsť účinné fotokatalytické metódy na výrobu kvapalného peroxidu vodíka – existovali technológie, ktoré nevyužívali slnečné žiarenie, ale náklady na energiu ich robili nepraktickými.

Fukuzumiho tím však vytvoril ďalší článok s katalyzátorom – akúsi solárnu batériu, ktorá produkuje peroxid vodíka. Keď sa slnečné svetlo zameria na fotokatalyzátor, začne sa zrýchlená chemická reakcia – morská voda sa oxiduje a hladina kyslíka sa znižuje, čo vedie k tvorbe peroxidu vodíka.

Fukuzumiho výskumný tím vysvetlil, že koncentrácia peroxidu vodíka v morskej vode po vystavení fotokatalyzátora slnečnému žiareniu počas 24 hodín bola približne 48 milimólov, čo je rádovo viac, ako sa predtým uvádzalo (v čistej vode bola hladina peroxidu vodíka približne 2 milimóly).

Vedcov zaujal tento významný rozdiel v číslach a zistili, že problém spočíva v záporne nabitom chlóre prítomnom v morskej vode, ktorý je zodpovedný za zvýšenie rýchlosti reakcie a prispieva k zvýšeniu hladiny peroxidu vodíka vo vode.

Podľa výskumníkov má nová technológia na premenu slnečnej energie na elektrinu účinnosť približne 0,3 %, účinnosť fotokatalytickej metódy (využívajúcej urýchlenie chemickej reakcie) na výrobu peroxidu vodíka je 0,55 % a účinnosť palivového článku je 50 %.

Celková účinnosť novej technológie výroby energie je samozrejme pomerne vysoká, ale konvenčné solárne panely sa dnes ukázali ako účinnejšie. Profesor Shunichi Fukuzumi a jeho kolegovia sú presvedčení, že účinnosť novej metódy sa dá zlepšiť použitím vylepšených materiálov pre fotoelektrochemický článok a odborníci tiež plánujú nájsť spôsoby, ako znížiť náklady na výrobu energie.

[ 1 ], [ 2 ]