Nový fotokatalyzátor vyrába zelený vodík len pomocou slnečného svetla

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Výskumníci vytvorili špecifický materiál BVR-19, ktorý efektívne štiepi molekuly bežnej vody.

• Chemický proces sa úplne zaobíde bez použitia drahých kovov, čo radikálne znižuje výrobné náklady.

• Látka sa formuje spontánne vo vodných roztokoch pri izbovej teplote bez potreby dodatočnej energie.

Tím chemikov nedávno ohlásil dôležitý prelom v hľadaní lacnejšieho spôsobu výroby čistého zeleného vodíka. Vyvinuli nový fotokatalyzátor patriaci do skupiny kovo-organických sietí, ktorý pri styku so svetlom spúšťa reakciu. Tento materiál funguje ako pórovitá štruktúra poskladaná z kovových iónov obklopených organickými spojovacími molekulami. Keď naň dopadne svetlo, dočasne sa naruší väzba medzi atómami síry a vzniknú reaktívne častice.

Práve tie následne vyvolajú transfer elektrónov potrebný na bezpečné oddelenie vodíka z molekúl vody. Stabilná produkcia vodíka je dnes kľúčová pre pohon vozidiel, rafináciu kovov či produkciu amoniaku. Súčasná metóda reformovania metánu uvoľňuje do ovzdušia nežiaduci oxid uhličitý, pričom stojí 1,50 USD za 1 kg. Ekologická alternatíva zatiaľ vychádza na približne 5 USD pre vysokú cenu elektriny a komponentov.

Limitujúcim faktorom čistých technológií bola doteraz nutnosť využívať drahé kovové katalyzátory, ktoré cenu hnali nahor. Materiál BVR-19 tento kritický problém rieši tým, že sa spolieha primárne na svoje lacné organické zložky. Syntéza nového katalyzátora je pomerne jednoduchá a prebieha spontánne v obyčajnej vode pri izbovej teplote.

Znamená to obrovskú úsporu energie, pretože laboratóriá nemusia roztoky zložito zahrievať ani upravovať tlak. Tento objav poskytuje výskumníkom nový návod na ladenie vlastností podobných kovo-organických zlúčenín v praxi. Výsledkom v dohľadnej dobe by mohlo byť zostrojenie rozsiahlych systémov pre generovanie ekologického zeleného vodíka.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Odstránenie drahých kovov z procesu získavania zeleného vodíka môže zásadne znížiť jeho koncovú cenu a urýchliť dekarbonizáciu ťažkého priemyslu.

Zdroj: sciencedaily.com foto: ChatGPT