A fosszilis tüzelőanyagok – kőolaj, földgáz és szén – még mindig az Egyesült Államok energiaellátásának meghatározó részét adják. Az USA Energiainformációs Hivatalának adatai szerint 2023-ban az elsődleges energiatermelés 84%-át ezek az energiaforrások biztosították – írta meg az Interesting Engineering.
Azonban az égetésük során keletkező szén-dioxid hozzájárul a globális felmelegedéshez, és egyre sürgetőbbé válik a fenntartható alternatívák keresése.
Erre a problémára keres innovatív megoldásokat az Észak-Karolinai Mezőgazdasági és Műszaki Állami Egyetem kutatócsoportja, amely a zöld hidrogén előállításának hatékonyabb módszereit fejleszti.
A Nap energiája hő és fény formájában éri el bolygónkat. (Fotó: Unsplash)
Dr. Bishnu Bastakoti és csapata egy olyan eljáráson dolgozik, amely napenergia felhasználásával termel hidrogént, így csökkentve a fosszilis tüzelőanyagok iránti függőséget. A hidrogén előállításának több módja ismert, de ezek többsége – mint a barna, szürke vagy kék hidrogén – károsanyag-kibocsátással jár.
Ezzel szemben a zöld hidrogén teljesen tiszta, mivel előállítása során napfényt használnak energiaforrásként. A kutatás egyik legnagyobb kihívása a napfény változékonysága. Felhős időben a hidrogéntermelés csökkenhet, ami a folyamat megbízhatóságát veszélyezteti.
Ennek kiküszöbölésére a tudósok egy napfényszimulátort alkalmaznak, amely kontrollált körülmények között biztosítja a megfelelő fényintenzitást.
„Fontos, hogy felhívjuk a közvélemény figyelmét arra, hogy hatékony, megújuló forrásokat is használhatunk a szükséges energia előállítására” – hangsúlyozza Dr. Bastakoti.
A kutatócsoport egyik legjelentősebb eredménye egy új anyag kifejlesztése, amely jelentősen javítja a hidrogéntermelés hatékonyságát. Az általuk tervezett vas-titanát alapú szerkezet méhsejtszerű elrendezésben készült, ami nagyobb aktív felületet biztosít a reakciók számára.
A Small című folyóiratban publikált tanulmány szerint ez az új szerkezet képes a jelenlegi kereskedelmi anyagokhoz képest akár kétszeres mennyiségű hidrogént előállítani.
A zöld hidrogéntechnológia még kezdeti szakaszban van, és egyelőre magas költségekkel jár.
„A zöld hidrogén drágább, mert kezdetben minden drága. A hosszú távú előnyökről van szó, a jövő generációi számára kell összpontosítanunk” – mondta Dr. Bastakoti, a 2024 nyarán Nepálban tartott „Meet the Scientist” konferencián.
A kutatók bíznak benne, hogy a technológia fejlődésével a költségek csökkennek, és a zöld hidrogén egyre nagyobb szerepet kaphat a fenntartható energiaellátásban.
Kiemelt kép: Pixabay
S.Rita
