Una manera més sostenible per obtenir hidrogen, és dividir l'aigua amb electricitat provinent de fonts renovable, però això requereix aigua dolça. Recentment, s'ha experimentat d'una manera d'obtenir hidrogen només a partir de la humitat de l'aire.
Aquest electrolitzador extreu la humitat de l'aire i la divideix mitjançant l'electròlisi de l'energia renovable per crear hidrogen. És el primer electrolitzador d'aquest tipus que produeix hidrogen d'alta puresa (99 %) a partir de l'aire que té tan sols un 4 % d'humitat. Això, podria obrir la possibilitat de produir hidrogen a les regions semiàrides, que també tenen un potencial d'energia solar i eòlica dels més alts.
Les proves del prototip d'electrolitzador d'aire directe es van fer durant 12 dies consecutius de manera que van demostrar que podia produir de mitjana gairebé 750 litres d'hidrogen al dia per metre quadrat d'electrolitzador.
L'hidrogen ofereix la perspectiva d'una energia neta i lliure d'emissions, i l'economia de l'hidrogen s'ha intensificat en els últims anys a causa de l' augment del finançament i les millores tecnològiques. Però la major part de l'hidrogen, avui encara es produeix a partir de gas natural o carbó arreu del món. L'hidrogen verd de l'electròlisi encara és una tecnologia naixent a causa de la necessitat d'electrolitzadors a gran escala.
Molts equips estan treballant en maneres alternatives de produir hidrogen verd. Els dispositius de divisió d'aigua amb energia solar, per exemple, utilitzen fotocatalitzadors, que absorbeixen la llum solar per dividir l'aigua en hidrogen i oxigen, però tenen una baixa eficiència, solar a hidrogen, de només un 1%. Per superar la necessitat d'aigua dolça, hi ha hagut intents de produir hidrogen a partir d'aigües salines i salobres, però els dispositius han de fer front a la contaminació que generen a més del clor, com a subproducte.
A nivell mundial, hi ha prop de 13 bilions de tones d'aigua a l'aire, i fins i tot en entorns secs com l'extensa regió del Sahel a l'Àfrica tenen una humitat relativa mitjana del 20 %.
Per aprofitar aquesta humitat, es va remullar una esponja o escuma amb un líquid d'electròlit que absorbia l'aigua i es va estendre entre dos elèctrodes. L'aigua extreta per l'electròlit es va transportar espontàniament als elèctrodes per força capil·lar i es va electrolitzar en hidrogen al càtode i oxigen a l'ànode. Tot aquest procés és passiu i no hi intervenen parts mòbils ni mecàniques.
Només va ser necessari l'ús de les dues plaques solars o una petita turbina eòlica per alimentar el mòdul. Aquest prototip va ser provat tant a l'interior com a l'exterior durant un calorós i sec estiu de Melbourne de manera que l'eficiència obtinguda del dispositiu solar-hidrogen va superar el 15 %.
Durant les proves a l'aire lliure, es van connectar cinc electrolitzadors en paral·lel, que, alimentats pel sol, produïen 745 litres d'hidrogen per metre quadrat al dia, suficients per escalfar una llar. També van deixar funcionar el prototip durant vuit mesos per mostrar la seva durabilitat.
El prototip només té uns quants centímetres quadrats d'àrea ara mateix. Però es preveu que gràcies a més finançament, sigui possible fabricar electrolitzadors més grans, amb àrees d'elèctrodes de 10 metres quadrats. També s'està millorant els electròlits per augmentar encara més, l'eficiència i la producció energètica.
Tant l'eficiència s'ha de veure afectades quan s'amplia el dispositiu. Però, el principal repte és trobar els materials adequats per a l'electrolitzador.
Font: Prachi Patel és un periodista independent amb seu a Pittsburgh. Escriu sobre energia, biotecnologia, ciència dels materials, nanotecnologia i informàtica.
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada