Καύσιμο υδρογόνο: Ρεκόρ αποδοτικότητας στην τεχνητή φωτοσύνθεση με 22%

0
287

Την ώρα που η τεχνολογία ανοίγει νέους δρόμους στην εκμετάλλευση των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ), η αποδοτικότητα της παραγωγής καυσίμων όπως το υδρογόνο θα πρέπει να αυξηθεί σε επίπεδο ανταγωνιστικό έναντι των ορυκτών καυσίμων ώστε οι καθαρές τεχνολογίες να καταστούν οικονομικά βιώσιμη εναλλακτική λύση.

Ερευνητές του αυστραλιανού πανεπιστημίου Μόνας της Μελβούρνης ανέπτυξαν μια φωτοβολταϊκή συσκευή που παράγει υδρογόνο με αποδοτικότητα ρεκόρ 22 τοις εκατό.

Η διάσπαση των μορίων που συνθέτουν το νερό, του υδρογόνου και του οξυγόνου για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι μια καθιερωμένη επιστημονική τεχνική εδώ και δεκαετίες. Το μεγάλο εμπόδιο για την πλατιά υιοθέτηση της τεχνολογίας είναι τα χαμηλά επίπεδα μετατροπής σε καύσιμο υδρογόνο συγκριτικά με την ενέργεια που απαιτείται για τη διάσπαση του νερού. Με άλλα λόγια, το ενεργειακό ισοζύγιο της τεχνολογίας είναι αρνητικό.

Θεωρητικά, η διάσπαση του νερού με τη χρήση της ανεξάντλητης, δωρεάν ηλιακής ενέργειας θα ήταν ιδανική λύση.

Τα προηγούμενα χρόνια, η χαμηλή αποδοτικότητα παρόμοιων ηλιακών συσκευών ήταν ο λόγος που η τεχνολογία του υδρογόνου παρέμενε στα «σπάργανα».

«Η ηλεκτροχημική διάσπαση του νερού θα μπορούσε να αποδειχθεί μια φθηνή, καθαρή και ανανεώσιμη πηγή υδρογόνου» λέει ο επικεφαλής της μελέτης, καθηγητής Χημείας, Λεόνε Σπίτσια.

Για να πετύχουν υψηλή αποδοτικότητα οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ηλιακές κυψέλες πολλαπλής διακλάδωσης (από φωσφίδια ινδίου-γαλλίου, αρσενίδια του γαλλίου και γερμάνιο) ώστε να μεγιστοποιήσουν την παραγωγή ηλιακής ενέργειας.

Την αποδοτικότητα όμως εκτόξευσε η χρήση ηλεκτροδίων από αφρό νικελίου που διεύρυνε τη διαθέσιμη επιφάνεια ηλεκτρόλυσης σε σημείο τέτοιο που οι ηλεκτρολύτες εντός των οποίων εμβαπτίστηκαν ήταν απλό νερό με την προσθήκη ενός κοινού μέσου pH (ένα διάλυμα άλατος που περιέχει φωσφίδια του νατρίου και χλωριούχο νάτριο).

Το μόνο που απομένει για την ανάπτυξη μιας φθηνής και αποδοτικής τεχνολογίας είναι η χρήση ηλιακών κυψελών νέας γενιάς, όπως τα φωτοβολταϊκά από περοβσκίτη.

Το υδρογόνο θεωρείται το καύσιμο του μέλλοντος με εφαρμογές που εκτείνονται από την καθαρή αυτοκίνηση και την παραγωγή ενέργειας σε κυψέλες καυσίμου έως την αποθήκευση ενέργειας από οικιακά φωτοβολταϊκά και άλλες τεχνολογίες ΑΠΕ.

Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύονται στην επιθεώρηση Energy and Environmental Science.

econews

Σχόλια