Najnowsze badania opublikowane w Cell Reports Physical Science przedstawiają przełomową metodę, która zmienia zasady gry. Do tej pory produkcja wodoru opierała się głównie na paliwach kopalnych, co podważało jego ekologiczny potencjał. Naukowcy ze Stanów Zjednoczonych przełamali ten impas. Kluczowym elementem opracowanego przez nich procesu jest biowęgiel – substancja, która znacznie redukuje ilość energii potrzebnej do elektrolizy wody, niezbędnej do uzyskania zielonego wodoru. Biowęgiel, pozyskiwany z odpadów rolniczych i odchodów zwierzęcych, może być produkowany na różną skalę, od małych gospodarstw domowych po duże instalacje przemysłowe.
Spis treści
Sekret efektywnej produkcji wodoru
Tradycyjna elektroliza wody wymaga dużych ilości energii elektrycznej, co jest nieopłacalne i mało ekologiczne. Dodanie biowęgla do procesu obniża napięcie potrzebne do rozszczepienia wody na wodór i tlen. To podejście nie tylko zmniejsza zużycie energii o 600%, ale również pozwala na wykorzystanie energii z odnawialnych źródeł, takich jak słońce i wiatr.
Zrównoważone źródła biowęgla
Biowęgiel wykazuje wszechstronność w produkcji wodoru. Może być pozyskiwany z różnych źródeł biomasy, w tym odpadów rolniczych i zwierzęcych. Badania wykazały, że najlepsze wyniki uzyskuje się z wykorzystaniem biowęgla na bazie krowiego łajna, co pozwala na znaczną redukcję zapotrzebowania na energię elektryczną.
Proces produkcji zielonego wodoru
1. Przygotowanie biowęgla – Odpady rolnicze są przetwarzane na biowęgiel poprzez mieszanie ich z kwasem siarkowym, co tworzy zawiesinę bogatą w węgiel.
2. Zawiesina biowęgla jest używana w komorze elektrolizy, gdzie wspomaga proces rozszczepiania wody na wodór i tlen.
3. Cały proces jest zasilany energią słoneczną, co dodatkowo zmniejsza zużycie energii elektrycznej.
Efektywność i Skalowalność
Wykorzystanie biowęgla zmniejsza zapotrzebowanie na energię do poziomu, który można uzyskać za pomocą jednego standardowego ogniwa krzemowego, generującego około 15 mA prądu przy 0,5 V. To mniej niż ilość energii wytwarzanej przez baterię AA. Efektywność konwersji energii biowęgla i słonecznej w wodór wynosi prawie 35%, co jest światowym rekordem.
Korzyści środowiskowe
Produkcja wodoru z odpadów rolniczych i energii słonecznej ma potencjał znacząco zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych. Proces może również wychwytywać i wykorzystywać dwutlenek węgla, co przynosi dodatkowe korzyści ekologiczne i ekonomiczne, takie jak produkcja czystego CO2 do napojów gazowanych czy przekształcanie go w chemikalia używane w produkcji plastiku.
Przyszłość zielonego wodoru
Zespół badawczy z UIC planuje skalowanie metody na większą skalę, aby ocenić jej pełen potencjał komercyjny. Jeśli metoda okaże się skuteczna w szerokim zastosowaniu, może stać się kluczowym elementem globalnych wysiłków na rzecz zrównoważonej energii i redukcji emisji gazów cieplarnianych.
Zapraszamy do odwiedzenia naszej strony internetowej gsenergia.pl, gdzie znajdą Państwo pełną gamę naszych usług.
W naszej ofercie znajdują się między innymi: Audyty Energetyczne, Świadectwa Charakterystyki Energetycznej, Kogeneracja oraz nasze nowości: Technologie Wodorowe, Wsparcie w Pozyskiwaniu Fuduszy i rozwiązania w zakresie Dekarbonizacji.
Odkryj więcej!
