Poslední aktualizace 7. září 2020 od Jan Knapec
Automobilová ekologie se dost možná posune zase na vyšší úroveň. Díky využití mořské vody vyrobíme zase o něco víc vodíku.
Vědci ze Stanfordovy univerzity vyvinuli metodu, jak vyrábět vodík z mořské vody s využitím elektrické energie. Dosud využívané elektrolyzéry vyžadovaly použití čisté vody, protože ve styku s tou mořskou rychle korodují. Díky novému objevu lze vyrábět pohonné hmoty pro automobily poháněné palivovými články a využít k tomu obrovské zdroje moří a oceánů, a to i na místech, kde jsou zásoby pitné vody omezené.
Elektromobily na vodík jsou poměrně novou technologií, přesto počet automobilek, které se rozhodly ji využít, stále roste. Největším výrobcem vozů na palivové články je Toyota, jejíž vodíkový sedan Mirai je k dispozici zákazníkům v Evropě, Japonsku, Severní Americe, Austrálii a na Blízkém východě. Lexus představil svůj koncepční model LF-FC vybavený touto technologií na tokijském veletrhu v roce 2015 a v současnosti pracuje na sériově vyráběném vozu.
Mezi modely poháněné vodíkovými palivovými články patří také Hyundai Nexo a Honda Clarity FCV. Mercedes-Benz realizuje pilotní program k modelu GLC F-CELL v Německu a Japonsku. Automobily na vodík představují atraktivní alternativu jak k vozům poháněným spalovacími motory, neboť nevypouštějí škodliviny, tak k elektromobilům na baterie, vzhledem k tomu, že tankování vodíku je rychlé a má vyšší dojezdovou vzdálenost na jednu nádrž.
Vodík lze vyrábět několika způsoby, mimo jiné parní přeměnou metanu, jehož zdrojem mohou být komunální či zemědělské odpady, a také elektrolýzou vody. Elektrolýza, při níž vzniká výhradně vodík a kyslík, je dávno známou a dlouhodobě využívanou technologií. Jedná se o nejekologičtější způsob výroby vodíku, zvlášť pokud využívá k napájení elektrolyzéru obnovitelnou energii. Proces lze také přizpůsobit potřebnému rozsahu produkce, protože elektrolyzéry vyrábějící vodík mohou představovat jak malá domácí zařízení, tak velké průmyslové mechanismy. Vodík je atraktivní formou pohonu automobilů, jelikož při jeho využití nevzniká oxid uhličitý ani toxické substance. Jediným vedlejším produktem reakce vodíku a kyslíku v palivových článcích je voda.
Výroba vodíku z vody představuje vhodnou alternativu k fosilním palivům ať už v automobilech, nebo v energetice či průmyslu. V mnoha částech světa však může situaci komplikovat omezený přístup k čisté vodě. Tým vědců ze Stanfordovy univerzity našel metodu, jak vyrábět vodík za využití mořské vody. Kalifornští vědci zkonstruovali zařízení, ve kterém se používají elektrody odolné vůči korozi, již způsobují ionty chloru. Objev zveřejnil profesor Hongjie Dai a jeho tým ve vědeckém časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences.
Elektrolýza vody je velmi jednoduchá – stačí vložit do vody dvě elektrody připojené k elektrickému proudu. U záporné elektrody se uvolňují bublinky vodíku, u kladné pak vzniká kyslík. Všechno probíhá hladce, je-li voda čistá; ovšem kationty chloru ve slané vodě způsobují rychlou korozi anody. Tým Hongjie Daie zjistil, že když pokryjí anodu vrstvami záporných nábojů, budou ionty chloru odpuzovat a zpomalí rezivění. Použili k tomu hydroxid nikelnatý a železitý na vrstvě síranu nikelnatého pokrývajícího pěnu z niklu.
Jak to funguje? Stejně jako vzájemně se odpuzující póly magnetů. Bez tohoto zabezpečení by mohla kladná elektroda v mořské vodě fungovat pouze dvanáct hodin, pak by se rozpadla. Vrstva síranu nikelnatého prodlouží její životnost na více než tisíc hodin.
První testy proběhly v laboratoři, kde byl průtok proudu přísně regulovaný. Později však vědci připojili zařízení k fotovoltaickému panelu a úspěšně vyrobili vodík z vody v Sanfranciské zátoce, v podmínkách velmi vzdálených těm laboratorním. Ukázali tak, že může zařízení spolupracovat s obvykle využívanými systémy výroby vodíku z čisté vody.
Nová metoda je tak jednoduchá, že ji lze velmi snadno aplikovat, čímž se otvírají nové možnosti rozšíření výroby vodíku za použití sluneční či větrné energie. Stačí použít nový druh elektrod ve stávajících systémech. Toto řešení může také usnadnit zkoumání oceánů díky jednoduché výrobě kyslíku z mořské vody přímo na palubě ponorky.
auto budoucnosti, elektromobil, technologie aut, vize automobilek, vodík, vývoj automobilů
Doporučujeme
Akorát zapomněli napsat, že je to energetický nevýhodné. Spotřeba proudu je tak vysoká, že je lepší to poslat rovnou do baterie. To je účinnější. Pokud by to bylo že solárů a vrtulí tak je to otázka. Jestli budu mít doma záložní baterie nebo nádrž s vodíkem. Oboje má svoje + i -.
Průmyslově se vodík získává hlavně z CNG.