Voda jako palivo zítřka
Technologie

Voda jako palivo zítřka

10.05.21

Martin Kysilka, 2. DUBNA 2017

V čem je problém: Světová populace bude dlouhodobě a rychle růst a s ní ještě dynamičtěji spotřeba energie. S jejím hlavním zdrojem –fosilními palivy– jsou spojeny rostoucí geopolitické, bezpečnostní, ekologické a ekonomické problémy. Pozornost světa se proto obrátila k alternativním zdrojům, kterých má zeměkoule dostatek, třeba k solární energii. S tou jsou ale spojeny jiné problémy, třeba denní a sezónní nestabilita, nevyrovnanost svitu v různých regionech světa, komplikovaná a stále neefektivní skladovatelnost. Slunce ale poskytuje i jinou šanci: pomocí jeho světla lze vyrobit „solární“ palivo z tak hojných zdrojů, jako oxid uhličitý nebo voda. Aby se z vody dalo vyrobit vysoce hořlavé vodíkové palivo, je potřeba vodu rozložit na vodíkové a kyslíkové atomy. K tomu slouží právě sluneční svit. Problém ale je, že ten na to sám nestačí. Ke štěpení je potřeba další materiál s vlastnostmi anody, který bude působit jako štěpný katalyzátor. Za posledních 40 let se takových podařilo nalézt pouhých 16, což je zatím velmi slabá nabídka z pohledu potřeb masového a efektivního využití této slibné metody získávání energie.

Řešení: Spojenému týmu Berkeley National Laboratory a California Institute of Technology se podařilo za pouhé dva roky zdvojnásobit nabídku fotoanodových materiálů a určit dalších 12 kandidátů na prověření. Metoda, která jim umožnila tento průlomový úspěch spočívala ve spojení analytické síly výpočetní techniky s následným experimentálním ověřením detekovaných šancí. Computer nejprve zkoumal obrovské množství materiálových dat, která konfrontoval s materiálovými teoriemi. Algoritmus potom určil skupinu materiálových kandidátů na fungování jako anody. Pak následovalo experimentální prověření jejich katalyzátorových vlastností. Tým pro experiment použil novou metodu „vysokého materiáloveho průtoku“ (high-troughput experimentation).

Dopad: Tým nejen nebývale rozšiřuje škálu materiálových zdrojů ke světelnému štěpení obrovských zemských zásob vody na paliva, ale také vyvinul účinnou metodu k jejich dalšímu objevování. Šance na ekonomicky efektivní a masivní získávání účinné energie z vodních zdrojů tím významně narůstá. Pro země jako je Česko, jejichž ekonomický profil stojí na energericky náročném průmyslu a navíc jsou výrobci a vývozci produktů, jejichž využívání je závislé na energii –třeba aut a průmyslových celků– je rozšiřování efektivních a ekologicky přiznivých energetických zdrojů jedním z nejvyšších zájmů.

Originální článek

Související

Vědci vyvinuli nový nanomateriál, který se nenamočí ani pod vodou

Nedávno přišli s návrhem nového nanomateriálu, na který si voda jen tak nepřijde. Zůstane totiž suchý, i pokud jej do ní zcela ponoříte. Na začátku roku 2016 byl světu představen nanopovlakový materiál odpuzující vodu, který dokázal učinit jakýkoli povrch vůči vodě zcela odolným. Tato technologie...


Vědci vytvořili novou formu hmoty: časové krystaly!

Americký vědec Norman Yao společně se svým týmem z UC Berkeley vytvořil detailní návod jak vytvořit časový krystal. Týmy z Marylandské univerzity a z Harvardu poté časový krystal opravdu vytvořily. Časové krystaly vymyslel v roce 2012 fyzik a nobelista Frank Wilczek z MIT. Frank přišel s tezí, že...


Peter Diamandis o tom, co by mělo být moderním donátorstvím

Pojednání a rada inovátora a digitálního guru Petera Diamandise pro vlivné a bohaté, jak jinak, správněji, účinněji a odpovědněji dávat peníze společnosti. Namísto málo transparentního rozdávání zavedeným nadacím vytvářet a podporovat projekty na vyřešení konkrétního problému, a tím způsobit...