Domů
Akumulace energie
Nový katalyzátor otevírá cestu k udržitelné výrobě vodíku z mořské vody

Nový katalyzátor otevírá cestu k udržitelné výrobě vodíku z mořské vody

Akumulace přebytečné elektrické energie z obnovitelných zdrojů v době příznivých podmínek pro její výrobu je s růstem výkonu v těchto zdrojích stále aktuálnější. Jednou z možností je i výroba vodíku z vody pomocí elektrolýzy. Většinu světových zásob vody tvoří slaná mořská voda, avšak při její elektrolýze může docházet k uvolňování nebezpečného chlóru. Nový katalyzátor má tento nežádoucí jev odstranit.

Elektrolýza vody je jednou z možných cest akumulace energie v podobě výroby vodíku, který může být následně využit v palivových článcích pro výrobu elektrické energie. Přestože moře a oceány pokrývají přibližně 70 % zemského povrchu, a nabízí tak dostatečné zdroje vody pro případnou výrobu vodíku, slaná mořská voda není pro přímou elektrolýzu příliš vhodná.

„Při elektrolýze slané vody, například mořské vody, je hlavním cílem výroba vodíku na katodě. Produkt vznikající na anodě je v ideálním případě kyslík, protože je neškodný pro životní prostředí,“ říká Jan Vos, doktorand na Leidenském institutu chemie a spoluautor projektu.

Během elektrolýzy slané vody se totiž na anodě může uvolňovat také toxický plynný chlór z rozpuštěné soli. Tento vedlejší produkt je vzhledem ke své toxicitě nežádoucí, a proto je před samotnou výrobou vodíku pomocí elektrolýzy vhodné vodu odsolit. Tento proces je však energeticky velmi náročný.

Nový katalyzátor má zamezit vzniku nežádoucího plynného chlóru při přímé elektrolýze slané vody. Zdroj: Leiden University

Přímá elektrolýza slané mořské vody by tak znamenala úsporu energie nutné pro odsolování vody, případně by ušetřila zdroje sladké vody. Přímou elektrolýzu slané vody bez vzniku plynného chloru by mohl umožnit nový katalyzátor vyvíjený vědci z Leidenského institutu chemie.

„Katalyzátor se skládá ze dvou oxidů kovů: oxidu iridia s tenkou vrstvou oxidu manganu s tloušťkou pouhých několika desítek nanometrů. Iridium je materiál, který vykazuje vysokou katalytickou aktivitu pro vytváření jak kyslíku, tak chlóru. Oxid manganu se chová jako membrána, která zabraňuje dodávce iontů chloru a potlačuje vznik plynného chlóru,“ dodává Jan Vos.

Další výhodou přímé elektrolýzy slané vody je, že při následném využití vodíku vzniká velmi čistá voda. „Pokud je získaný vodík použit jako palivo, například v palivovém článku auta, vodík reaguje s atmosférickým kyslíkem, a zpětně vzniká voda. Aplikace elektrolýzy vody a využití vodíku v palivových článcích ve velkém povedou k velkému množství „odpadního produktu“: čisté vody. V budoucnu, kdy nedostatek vody bude stále akutnějším problémem, by toto určitě nebylo nechtěné,“ říká Jan Vos.

Komentáře(2)
Carlos
17. srpen 2018, 15:33

K odsolování vody je na 1 kubík potřeba asi 5-15kWh, dle technologie. V 18g vody jsou 2g vodíku, v kubíku je pak tedy asi 111kg vodíku, tedy 3663kWh vs. 5-15kWh na odsolení. Jedná se tedy o velmi malé množství energie potřebné na odsolení v porovnání s tím, kolik energie vodík nese. Ovšem odsolovací zařízení přidává další úroveň komplexnosti do vodíkového hospodářství, která se dá tímto odstranit a stačit by nakonec tedy mohla jen voda zbavená mechanických nečistoto a ošetření elektrolyzérů tvrdým UV.

Vít Hejna
29. březen 2021, 21:03

NIKOLI KOMENTÁŘ. DOTAZ !

Ve věci výroby vodíku i vodíkové energetiky jsem stoprocentní laik. Dovolím si proto dva hloupé, ale úplně fundamentální dotazy:

1) V článku je řeč o elektrolýze mořské vody. Dá se ale využít i běžná, dostupná říční voda ? Na jedné straně vidím jako možný problém její tvrdost, která by mohla (?) časem způsobit zanešení elektrod, na druhé straně už vím, že bez nějakých rozpuštěných látek voda elektřinu nevede a k elektrolýze tedy dojít nemůže.

2) Mluví se o automobilech s vodíkovými palivovými články. Ty by musely tankovat samozřejmě H2, ale jak O2 ? Také čistý, z vedlejšího kohoutu (zásobníku), nebo by tento článek mohl nasávat atmosférický vzduch, kde je ovšem O2 jen 1/5 objemu ?

3) Pokud palivový článek vyžaduje čistý O2: Je jasno v tom, zda se vyplatí k čerpací stanici tento čistý plyn dovážet (dodávat potrubím) z elektrolytické výrobny H2, nebo ho spíš získávat ze vzduchu u každé čerpačky individuálně a ten z elektrolýzy vypouštět do atmosféry !?

Moc děkuji

Hejna

Komentáře pouze pro přihlášené uživatele

Komentáře v diskuzi mohou pouze přihlášení uživatelé. Pokud ještě účet nemáte, je možné si jej vytvořit na stránce registrace. Pokud již účet máte, přihlaste se do něj níže.

V uživatelské sekci pak můžete najít poslední vaše komentáře.

Přihlásit se

OM Solutions s.r.o.
Kpt. Nálepky 620/7, Nové Dvory, 674 01
Třebíč
IČ: 02682516
info@oenergetice.cz
© 2021 oEnergetice.cz All Rights Reserved.