Voda a slunce. Základní prvky, které mají rozhýbat automobil. Slibnou technologii testují vědci z Kalifornie. Nepracují s akumulátorem ani elektromotorem. Sluneční energie rozkládá vodu na kyslík a vodík. Ty pak rovnou živí motor.
Odborníci dlouhé desítky let hledají způsob, jak ze slunce získat palivo, které bude mít výhody fosilních paliv, ale bude přitom bezemisní a obnovitelné. Zatím marně hledají fotoanodu, která to umožní.
Nyní by mohlo dojít k průlomu, uvedl tým z Department of Energy na Lawrence Berkeley National Laboratory a California Institute of Technology.
Berkeley Lab, jak se vědeckému centru říká, je špičkovým pracovištěm, které vychovalo 13 nositelů Nobelovy ceny a má roční rozpočet přes 800 milionů dolarů (20 miliard korun).
Propagační video Berkeley Lab
Pokud objev vědců bude fungovat, může revolučně změnit technologie obnovitelných zdrojů, napsal časopis Scientific American.
„Elektromobily s bateriemi jsou v současné době žádoucí, protože máme obnovitelné způsoby výroby elektřiny. S novou technologií pro přímou výrobu paliva z obnovitelných zdrojů můžeme mít větší dopad na celou infrastrukturu,“ věří ve výraznou změnu dosavadních technologií John Gregoire, vedoucí projektu a koordinátor centra pro umělou fotosyntézu.
Zjednodušeně jde o to, že se molekuly vody vystaví přímému účinku slunce, které je rozloží na atomy vodíku a kyslíku, jež slouží jako palivo. Klíčem k úspěchu je fotoanoda.
| Jak funguje palivový článek |
|---|
| Palivový článek (angl. fuel cell) je elektrochemické zařízení přeměňující přímo chemickou energii paliva a okysličovadla na energii elektrickou. V podstatě jde o galvanický článek, skládající se ze dvou elektrod oddělených membránou nebo elektrolytem. K elektrodám je přiváděno palivo (k anodě) a okysličovadlo (ke katodě), které se katalyticky slučují. Palivový článek může teoreticky pracovat nepřetržitě, dokud není přerušen přívod paliva nebo okysličovadla k elektrodám, protože ty jsou katalyticky i reaktivně stabilní. Existuje mnoho kombinací paliva a okysličovadla. Např. kyslíko-vodíkový článek používá vodík jako palivo a kyslík jako okysličovadlo, přičemž jako odpad produkuje čistou vodu. Jiné články užívají jako paliva uhlovodíky a alkoholy. Místo čistého kyslíku se jako okysličovadla může použít například vzduch, chlór nebo oxid chloričitý. Zdroj: cs.wikipedia.org/wiki/Palivový_článek |
Na kyslíko-vodíkový článek jezdí Toyota Mirai.
„Úkolem fotoanody je absorbovat sluneční světlo a pak tuto energii použít na okysličování vody. Tím se rozštěpí na molekuly kyslíku a vodíku, které slouží jako palivo. Protože materiál pro fotoanodu musí mít správnou absorpci slunečního svitu a katalytické vlastnosti, jsou takové materiály velmi vzácné,“ doplnil Gregoire.
Takových fotoanod vědci za posledních 40 let našli jen šestnáct. Gregoire a jeho tým za poslední dva roky objevili dalších dvanáct. Využili k tomu supervýkonný počítač, který analyzuje databázi s 60 tisíci materiály. Experimentálně pak ověřují ty, které počítač vybral.
Profesor fyziky Jeffrey Neaton z univerzity v Berkeley tvrdí, že nový komplexní přístup umožňuje najít materiály, které budou stanoveným kritériím nejlépe vyhovovat.
Konečný produkt má podle vědců vypadat jako solární panel s fotoanodou a fotokatodou, ze kterého bude proudit palivo. „Místo elektrického proudu bude solární panel produkovat přímo palivo,“ řekl Gregoire. To se bude ukládat do skladovací nádrže, ze které si jej řidiči přečerpají přímo do palivové nádrže vozu.
Související články:
