Tudomány
Hulladékhőből készülhet a jövő üzemanyaga
Jelentős előrelépést értek el a hidrogén előállításában a Birmingham Egyetem kutatói. Az általuk kifejlesztett új technológia lényegesen alacsonyabb hőmérsékleten képes hidrogént előállítani, ami csökkentheti a költségeket, és szélesebb körben elérhetővé teheti a tiszta üzemanyagot.
A hidrogént sokan a jövő egyik legfontosabb energiahordozójának tartják, mivel elégetése során nem keletkezik szén-dioxid, csupán víz és hő. Ennek ellenére a világ hidrogéntermelésének mintegy 95 százaléka ma még fosszilis energiahordozók felhasználásával történik.
Ötszáz fokkal alacsonyabb hőmérséklet
A kutatók egy úgynevezett perovszkit alapú katalizátort fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi a víz hidrogénre és oxigénre bontását jóval alacsonyabb hőmérsékleten, mint a jelenlegi eljárások.
A hagyományos termokémiai vízbontási rendszerek általában 700–1000 Celsius-fokon működnek, míg a katalizátor újraaktiválásához akár 1300–1500 fokos hőmérsékletre is szükség lehet. Az új technológia ezzel szemben már 150–500 Celsius-fok között jelentős mennyiségű hidrogént állított elő, miközben a katalizátor regenerálása 700–1000 fokon is megoldható.
A kutatócsoport vezetője, Yulong Ding szerint ez lehetővé teheti, hogy a hidrogént közvetlenül megújulóenergia-termelő létesítmények vagy nagy ipari üzemek közelében állítsák elő.
A szakember rámutatott: az acél-, cement-, üveg- és vegyipar jelentős mennyiségű hulladékhőt termel, amelyet az új eljárás energiaforrásként hasznosíthatna. Ha a hidrogént helyben használják fel, a tárolás és szállítás költséges infrastruktúrájára sem lenne szükség.
A zöld hidrogénnél is olcsóbb lehet
A kutatók előzetes gazdasági elemzése szerint az új technológia olcsóbb hidrogéntermelést tehet lehetővé, mint a jelenleg alkalmazott zöld vagy kék hidrogénes eljárások.
A zöld hidrogént elektrolízissel állítják elő vízből megújuló villamos energia segítségével, míg a kék hidrogén földgázból készül, szén-dioxid-leválasztással kombinálva. Bár mindkét technológia fontos szerepet játszhat az energiaátmenetben, költségeik továbbra is jelentősek.
Az új módszer alapját a BNCF nevű perovszkitanyagok adják, amelyek báriumból, nióbiumból, kalciumból és vasból épülnek fel. A kutatók szerint ezek az anyagok viszonylag olcsók, nem mérgezőek és egyszerűen előállíthatók.
A vizsgálatok során a BNCF100 jelű változat bizonyult a leghatékonyabbnak. A katalizátor tíz egymást követő ciklus során is stabilan működött, miközben szerkezete alig változott.
A technológia szabadalmaztatása már folyamatban van, a kutatók pedig ipari partnereket keresnek az eljárás piaci bevezetéséhez. Ha a fejlesztés a gyakorlatban is beváltja a hozzá fűzött reményeket, az jelentősen felgyorsíthatja a hidrogénalapú energiaellátás elterjedését, és fontos lépést jelenthet a szén-dioxid-kibocsátás csökkentése felé.