Viralno.

Inovativni kristal koristi sunčevu energiju za dobijanje vodika iz vode i otvara put čistijem gorivu

Njegova reakcija na svjetlost pruža važne smjernice za razvoj boljih sistema

Inovativni kristal koristi sunčevu energiju za dobijanje vodika iz vode i otvara put čistijem gorivu

Istraživački tim sa Državnog univerziteta Oregon, predvođen hemičarem Kirijakosom Stajlinoom (Kyriakos Stylianou), predstavio je novu grupu materijala koji pomoću svjetlosti brzo i djelotvorno izdvajaju vodik iz vode. Studija, objavljena u stručnom časopisu Journal of the American Chemical Society, temelji se na poroznom kristalnom materijalu označenom kao BVR-19. Ovaj materijal nudi smjernice za unaprjeđenje sistema koji sunčevo zračenje direktno pretvaraju u energetski izvor, što bi moglo donijeti znatno čistije i ekonomičnije gorivo.

Iako vodik uspješno pokreće vozila s gorivnim ćelijama, konvencionalno dobijanje iz prirodnog plina oslobađa znatne količine ugljendioksida, navodi se u stručnim izvještajima. Dobijanje vodika iz vode elektrokatalizom predstavlja održivu alternativu, ali visoki troškovi obnovljive struje znatno opterećuju konačnu cijenu. Stajlino naglašava da tradicionalna prerada metana parom košta oko 1,50 dolara po kilogramu, dok proizvodnja zelenog vodika trenutno dostiže približno pet dolara po kilogramu, a izjednačavanje tih iznosa ključno je za automobilsku industriju, proizvodnju amonijaka, plastike te metalurgiju.

BVR-19 pripada klasi metal-organskih okvira (MOF), u kojima organski spojevi povezuju metalne ione u poroznu strukturu nanometarskih dimenzija. Do sada je razvijeno blizu 100.000 ovakvih okvira, uz još pola miliona predviđenih računarskim simulacijama. 'Promjenom metala, uz zadržavanje ostatka materijala gotovo nepromijenjenim, otkrili smo zašto neke verzije MOF-a rade znatno bolje od drugih. Ova otkrića pružaju nova pravila za dizajniranje efikasnijih materijala za proizvodnju solarnog goriva', izjavio je Stajlino.

Kada sunčeva svjetlost obasja BVR-19, privremeno pucanje veza između atoma sumpora pokreće fotokatalitičku reakciju kojom materijal apsorbuje energiju i usmjerava elektrone za stvaranje vodika. Stajlino objašnjava da organski dio obavlja ključni zadatak, jer umjesto metala koristi sumporne komponente za hvatanje energije, eliminišući potrebu za skupim metalnim katalizatorima. Dodatna pogodnost je i sinteza materijala u vodenom rastvoru na sobnoj temperaturi, što značajno štedi energiju tokom proizvodnje.

Kako bi ova tehnologija omogućila masovno punjenje rezervoara ekološkim gorivom, laboratorijski uspjeh mora se prilagoditi industrijskim razmjerima. Vođa Laboratorije za otkrivanje materijala (MaD Lab) na Državnom univerzitetu Oregon ističe važnost ovog koraka. 'Naš rad pruža nacrt za dizajniranje boljih materijala koji mogu smanjiti cijenu zelenog vodika', zaključio je Stajlino, naglasivši da novi materijali trasiraju put ka energetskim rješenjima sa znatno manjim ugljičnim otiskom.