Žengdami žingsnį, kuris galėtų pakeisti švarios energijos ateitį, tyrėjai Masačusetso technologijos institutas (MIT) atskleidė procesą, kuris sukuria vandenilio kuras iš mažai tikėtino derinio: Perdirbtos sodos skardinės ir Jūros. Ši inovacija galėtų pasiūlyti ekonomiškai efektyvų ir tvarų vandenilio gamybos kelią, kuris gali turėti plataus masto poveikį visuotiniam perėjimui prie švarios energijos.
Proveržis vandenilio gamyboje
Vandenilis dažnai reklamuojamas kaip švarus kuras dėl jo gebėjimo degti neišskiriant kenksmingo anglies dioksido. Tačiau dabartiniai vandenilio gamybos metodai vis dar labai priklauso nuo iškastinio kuro, todėl jis yra mažiau ekologiškas, nei atrodo. MIT inžinieriai dabar pademonstravo metodą, kuris gamina vandenilį naudojant aliuminis iš Perdirbtos sodos skardinės ir Jūros, procesas, kurį vykdant išmetama daug mažiau anglies dioksido nei taikant įprastus metodus.
Šis metodas veikia sukeldamas cheminę reakciją tarp aliuminio ir vandens, kuris gamina vandenilį. Tačiau aliuminis natūraliai sudaro apsauginį oksido sluoksnį, kai jis yra veikiamas oro, užkertant kelią šiai reakcijai. Norėdami įveikti šią kliūtį, MIT komanda, vadovaujama Aly Kombargi, neseniai baigęs mechanikos inžinerijos mokslų daktaro laipsnį, ir Profesorius Douglasas Hartas, sukūrė gydymą naudojant retą galio-indžio lydinys. Šis lydinys pašalina oksido sluoksnį, todėl aliuminis gali efektyviai reaguoti su jūros vandeniu ir išleisti gryną vandenilį.
Tvarus kelias su mažu anglies pėdsaku
Neseniai atliktame tyrime, paskelbtame „Cell” praneša apie tvarumą, komanda atliko išsamią proceso gyvavimo ciklo analizę, įvertindama jo poveikį aplinkai nuo pradžios iki pabaigos. Rezultatai buvo daug žadantys: gamyba vienas kilogramas vandenilio per šį metodą generuoja tik 1,45 kilogramo anglies dioksido, ryškus kontrastas su 11 kilogramų CO2 išmetamas taikant tradicinius vandenilio gamybos iš iškastinio kuro metodus. Dėl to MIT procesą galima palyginti su kitomis žaliojo vandenilio technologijomis, pavyzdžiui, tomis, kurios varomos Saulės ir vėjas energija.
Pasak Kombargi, „Šis darbas pabrėžia aliuminio, kaip švaraus energijos šaltinio, potencialą ir siūlo keičiamo dydžio kelią mažai taršiam vandenilio diegimui transporto ir nuotolinėse energijos sistemose”. Komandos išvados rodo, kad šis procesas galėtų žymiai sumažinti anglies pėdsaką, susijusį su vandenilio gamyba, tuo pačiu padarydamas jį prieinamesnį ir prieinamesnį.
Ekonomiškas ir keičiamas
Apskaičiuota, kad vandenilio gamybos naudojant šį metodą sąnaudos yra 9 doleriai už kilogramą, kuri yra lygiavertė kitoms žaliojo vandenilio technologijoms. Šis įperkamumas kartu su proceso mastelio keitimu galėtų tapti patraukliu sprendimu didelio masto vandenilio gamybai. Užuot gabenusi vandenilį, kuris yra brangus ir sunkiai sandėliuojamas, MIT komanda įsivaizduoja sistemą, kurioje Iš anksto apdorotos aliuminio granulės būtų vežami į degalines, ypač pakrantės zonose, kur jūros vanduo yra lengvai prieinamas. Ten granulės galėtų būti maišomos su jūros vandeniu, kad pagal poreikį būtų gaminamas vandenilis, sumažinant transportavimo išlaidas ir riziką, susijusią su lakiųjų dujų judėjimu.
Ši sistema suteiktų lankstumo ir praktiškumo, ypač regionuose, kuriuose lengva patekti į jūros vandens ir aliuminio perdirbimo centrus. Komandos vizija yra sukurti vandenilio degalinių tinklą, kuris galėtų gaminti vandenilį vietoje, pašalinant brangios transporto infrastruktūros poreikį ir atveriant švarios energijos galimybes atokiose vietovėse.
Vertingas šalutinis produktas: Boehmite
Be vandenilio gamybos, procesas sukuria Boehmite, vertingas šalutinis produktas, kuris galėtų būti naudojamas elektronikos pramonėje. Boehmite yra mineralas, naudojamas gaminant Puslaidininkiai ir kiti elektroniniai komponentai, o jo gamyba galėtų suteikti papildomą pajamų srautą, kuris padėtų kompensuoti vandenilio gamybos sąnaudas. Tai suteikia procesui papildomą ekonominę paskatą, todėl ilguoju laikotarpiu jis tampa dar perspektyvesnis.
Kadangi komanda ir toliau tobulina procesą, jie taip pat tyrinėja jo potential kitoms reikmėms. Jie jau sukūrė nedidelio masto prototipą, galintį pagaminti pakankamai vandenilio, kad būtų galima maitinti elektrinis dviratis kelias valandas, ir jie pademonstravo, kad procesas gali pakurstyti mažą automobilį. Komanda taip pat dirba kurdama sistemas, kurios galėtų maitinti Valtys ir povandeninės transporto priemonės, išplečiant šio novatoriško vandenilio gamybos metodo taikymo sritį.
Turėdamas potencialo pakeisti mūsų mąstymą apie švarią energiją, MIT darbas vandenilio srityje iš sodos skardinės ir Jūros liudija, kad Perdirbimo, Inovacijųir tvari chemija. Pasauliui toliau siekiant ekologiškesnių alternatyvų, šis proveržis galėtų pasiūlyti naują, prieinamesnį kelią į švaresnę ir tvaresnę energetikos ateitį.
