Kalifornijos universiteto (University of California, Los Angeles, UCLA) tyrėjai sukūrė įrenginį, kuris, naudodamas Saulės energiją, gali pigiai ir efektyviai gaminti vandenlinį bei elektros energiją. Vandenilis, savo ruožtu, gali būti naudojamas elektros energijai įvairiems prietaisams gaminti, ar būti tiesiogiai pilamas į vandenilio kuru varomų ekologiškų automobilių kuro bakus.
Šis įtaisas galėtų padaryti vandeniliu varomus automobilius prieinamus daugybei vartotojų, nes jo gamybai yra naudojami nikelis, geležis ir kobaltas, daug pigesni už platiną ir kitus tauriuosius metalus, kurie šiuo metu naudojami vandenilio gamybai.
„Vandenilis yra puikus kuras transporto priemonėms – jis degdamas nesukuria jokių teršalų, o tiesiog virsta vandeniu“, – sako vienas tyrimo autorių, Kalifornijos universiteto chemijos ir medžiagų mokslo profesorius Richardas Kaneris. „Ir tai gali smarkiai sumažinti vandeniliu varomų automobilių kainas“.
„Žmonėms reikia degalų, kad galėtų važiuoti automobiliais ir gaminti elektros energiją, reikalingą įvairiems prietaisams“, – teigia Richardas Kaneris (Richard Kaner). „Dabar su vienu įrenginiu bus galima pasigaminti ir elektros, ir kuro“.
Tai taip pat ši technologija tiktų ir didiesiems miestams, kuriems reikia būdų, kaip išsaugoti elektros tinklų perteklinę energiją ir panaudoti ją piko valandomis. Jei būtų galima elektrą efektyviai paversti vandeniliu, jį galima laikyti neribotą laiką.
Tradiciniai vandenilio kuro elementai turi du elektrodus: vieną teigiamą ir vieną neigiamą. Kalifornijos universiteto sukurtas prietaisas skaido vandenį į vandenilį ir deguonį, tai procesas, vadinamas vandens elektrolize. Tačiau jis turi ir trečiąjį elektrodą, kuris veikia kaip superkondensatorius, kaupiantis elektros energiją.
Visi trys elektrodai jungiami prie fotovoltinio elemento, kuris naudojamas kaip prietaiso maitinimo šaltinis, o jo sukurtą elektros energiją galima išsaugoti vienu iš dviejų būdų: superkondensatoriuje, kaip elektros energiją, arba chemiškai, kaip vandenilį.
Šio prietaiso didelis privalumas yra tas, kad jis gamina vandenilį aplinkai nekenksmingu būdu, iš Saulės šviesos.
Šiuo metu apie 95 procentų vandenilio pagaminama iš iškastinio kuro, tokio kaip gamtinės dujos, o proceso metu išsiskiria dideli anglies dvideginio kiekiai. Todėl vandenilio energija kol kas nėra „žalia“, nebent ji būtų pagaminta iš atsinaujinančių šaltinių – šis prietaisas ir atveria tokias galimybes.
Naudojant fotovoltinius elementus ir plačiai paplitusias medžiagas, kaip nikelis, geležis, atsivertų milžiniškas potencialas nebrangiai skaidyti vandenį į vandenilį ir deguonį, ir galbūt ateityje šis metodas pakeistų dabartinius vandenilio gamybos būdus.
Pasak Richardo Kanerio, superkondenatoriaus ir vandens skaidymo technologijų sujungimas į vieną įrenginį gali būti panašus į telefono, interneto naršyklės ir fotoaparato sujungimą į vieną – taip gimė išmanusis telefonas. Todėl ir ši technologija gali būti pritaikoma labai įvairiai, ir kol kas nelengva pasakyti, kokių dar ji galėtų rasti pritaikymų.
Sukurtas prietaiso prototipas yra delno dydžio, tačiau mokslininkai teigia, kad nebūtų problemų jį didinti, nes naudojami komponentai yra nebrangūs. Elektrodai jame yra nanometrų dydžio – tūkstančius kartų plonesni už žmogaus plauko storį, norint užtikrinti, kad jų paviršiaus plotas būtų kaip galima didesnis.
Tačiau norint, kad vandeniliu varomi automobiliai būtų plačiai naudojami, išlieka dar kita problema – reikia sukurti ir technologijas, kurios leistų saugiai laikyti didelius vandenilio kiekius esant normaliam slėgiui ir temperatūrai, nes šiuo metu naudojamos didelio slėgio vandenilio talpos yra gana pavojingos.
Technologija, aprašyta žurnale „Energy Storage Materials“, gali būti ypač naudinga kaimo ar atokiose vietovėse, kuriose nėra infrastruktūros.
Hydrogen cars for the masses one step closer to reality, thanks to UCLA invention
Daugiau:
„Toyota“ nemokamai atskleis vandeniliu varomo automobilio technologijų patentus
Metalo būsenos vandenilis gali tapti amžiaus atradimu
Transporto sektoriaus ateitis: nuo elektra varomų iki savivaldžių automobilių
Saulės energija maitinamas vandens valymo įrenginys
„Toyota“ pradeda automobilių su vandenilio kuro elementais pardavimus