İklim dostu bir şekilde üretilen hidrojenin, endüstri için evrensel yakıt olarak petrolün yerini alması amaçlanıyor. Ancak güneşin çok parladığı bölgelerde genellikle az su bulunur.
Hidrojen, enerji geçişi için bir umut ışığı olarak kabul edilir – uçaklar, gemiler ve kamyonlar için yakıt olarak, endüstri için bir hammadde olarak veya ısınma için bir yakıt olarak kullanılacaktır. Yenilenebilir enerji kullanılarak sudan üretilirse, üretim neredeyse iklim-nötrdür. Bununla birlikte, özellikle güneşli veya rüzgarlı bölgelerde genellikle elektroliz için yeterli su yoktur. Bu nedenle Melbourne Üniversitesi’nden kimya mühendisi Gang Kevin Li liderliğindeki bir araştırma grubu, nemli havayı emebilen, suyu çıkarabilen ve onu doğrudan iki gaz olan oksijen ve hidrojene ayırabilen bir prototip geliştirdi. İlkeyi »Nature Communications«’ da sunuyor.
Sanayide karbondioksit emisyonlarını azaltmak için hidrojen (H 2 ) son derece önemlidir. Yakılırsa sadece su oluşur. Bir gün hidrojen, özellikle enerji yoğun olan çelik üretiminde kömürün yerini alacak. Kimya endüstrisindeki belirli prosesler ancak yeşil hidrojen ile iklim dostu hale getirilebilir. Ve gelecekte gazla çalışan elektrik santralleri de H 2 ile işletilecek. Hidrojen, evrendeki en yaygın kimyasal elementtir. Bununla birlikte, yeryüzünde neredeyse tamamen su şeklinde bağlı olarak bulunur.
Mevcut büyük ölçekli elektroliz tesisleri genellikle karmaşık malzeme bileşenleri, nadir metaller ve saf tatlı suya erişim gerektirir. Bu, dünyanın bazı bölgelerinde zaten sınırlı olan içme suyu kaynakları için rekabete yol açabilir. Bu faktörler, hidrojen üretim maliyetini artırır ve bugüne kadarki yaygın kullanımını sınırlar.
Gang Kevin Li ve meslektaşları, bu sorunu aşmak ve Sahra Çölü veya Avustralya taşrası gibi dünyanın en kurak bölgelerinde bile bulunabilen su kaynaklarına erişmek istiyor. “Herhangi bir zamanda havada 12,9 trilyon ton su var” diye yazıyor bilim adamları, “evrensel olarak kullanılabilir ve tükenmez.” İhtiyaç duyulan tek şey, ona erişebilmek için verimli sistemler. Şimdi bunun mümkün olduğunu gösterdiler. Hidrojen, sözde »doğrudan hava elektrolizi« (DAE) ile minimum yüzde dört bağıl neme kadar üretilebilir.
Elektrolitik hücrelerinin kalbi, bir yandan elektrolit görevi gören ve diğer yandan ortam havasındaki nemi gideren sülfürik asitle ıslatılmış gözenekli bir maddedir. Araştırmacılar elektrot malzemesi olarak platin kullandılar. Modüllerini güneş enerjisiyle çalıştırdılar ve her seferinde sekiz saat olmak üzere on iki gün boyunca test ettiler. Hidrojeni yakaladılar ve oksijenin kaçmasına izin verdiler. Saatte ortalama 93 litre saf hidrojen ve metrekare katot malzemesi üretim hacmi buldular.
Yazarlar, elektrolizörlerinin ölçeklenebilir olduğunu yazarken, teknolojilerinin maliyetleri veya potansiyel çevresel etkileri hakkında yorum yapmıyorlar.
