Inženýři využívají zvukové vlny ke 14násobnému zvýšení výroby ekologického vodíku

Vědci z australské univerzity RMIT přišli na inovativní a slibný způsob, jak čtrnáctkrát zvýšit výrobu ekologického vodíku, a to pomocí zvukových vln při elektrolýze vody. Podle inženýrů by jejich vynález mohl výrazně snížit náklady na výrobu ekologického vodíku. 

„Jedním z hlavních problémů elektrolýzy je vysoká cena používaných elektrodových materiálů, jako je platina nebo iridium,“ uvedl v prohlášení docent Amgad Rezk z RMIT, který práci vedl.

„Díky zvukovým vlnám je získávání vodíku z vody mnohem snazší, odpadá nutnost používat korozivní elektrolyty a drahé elektrody, jako je platina nebo iridium. Protože voda není korozivní elektrolyt, můžeme použít mnohem levnější elektrodové materiály, jako je stříbro,“ vysvětlil Rezk.

Výzkum byl publikován v časopise Advanced Energy Material a podle sdělení byla na ochranu nové technologie podána australská předběžná patentová přihláška.

Jak se elektrolýza používá k výrobě ekologického vodíku?

Elektrická energie prochází vodou za použití dvou elektrod, které štěpí molekuly vody na plynný kyslík a vodík. Tímto procesem se vyrábí zelený vodík, který vzhledem k vysoké energetické náročnosti představuje pouze „malý zlomek“ celosvětové produkce vodíku, jak uvádí server Interesting Engineering.

Jak se tedy vyrábí většina vodíku? Štěpením zemního plynu, známého také jako modrý vodík. Zemní plyn vypouští do atmosféry skleníkové plyny. Inženýři z RMIT ve svém experimentu použili vysokofrekvenční vibrace, aby během elektrolýzy „rozdělili a ovládli“ jednotlivé molekuly vody.

„Elektrický výkon elektrolýzy se zvukovými vlnami byl při daném vstupním napětí asi 14krát větší než při elektrolýze bez nich. To odpovídalo množství vyrobeného vodíku,“ uvedl první autor Yemima Ehrnst.

Tento průlom je velkým krokem k využití „nové akustické platformy“

Zvukové vlny také zabránily hromadění vodíkových a kyslíkových bublin na elektrodách, což výrazně zlepšilo její vodivost a stabilitu.

Materiály elektrod používané při elektrolýze trpí hromaděním plynného vodíku a kyslíku, které vytvářejí plynovou vrstvu, jež minimalizuje aktivitu elektrod a výrazně snižuje jejich výkonnost.

Profesor Leslie Yeo, jeden z hlavních vedoucích výzkumných pracovníků, uvedl, že tento průlom je velkým krokem k využití „nové akustické platformy“ pro další aplikace. Integrace inovace zvukových vln se současnými elektrolyzéry za účelem rozšíření práce je však výzvou, na které musí tým zapracovat.

Zdroj: redakce, interestingengineering.com, rmit.edu.au, onlinelibrary.wiley.com