A hidrogén, mint tiszta energiaforrás, egyre nagyobb figyelmet kap világszerte, különösen az olyan innovációk miatt, amelyek környezetbarát módon állítják elő. Dél-Korea legújabb kutatása a Korea Institute of Energy Research (KIER) szakértőinek köszönhetően egy olyan áttörést hozott, amely a periódusos rendszer számos elemét és vegyületét felhasználva képes fosszilis tüzelőanyagok nélkül előállítani hidrogént. Ez a technológia alapjaiban változtathatja meg a közlekedési szektort és az energiaipart.
A technológia alapjai: Ammónia bontása magas hőmérsékleten
A KIER kutatói az ammóniát (NH3) bontják le annak alkotóelemeire, vagyis hidrogénre és nitrogénre. Ez a folyamat körülbelül 600 °C (1,112 °F) hőmérsékleten zajlik, amelyet egy speciális eljárás során érnek el. A hagyományos módszerekkel ellentétben, ahol gyakran földgázt használnak hőtermelésre – ami légszennyezéssel jár –, a dél-koreai innováció teljesen mentes a fosszilis tüzelőanyagoktól.
Rutenium katalizátor és nyomásosztásos eljárás
A folyamat kulcsa a rutenium nevű platinafém használata katalizátorként. Ez a fém segíti az ammónia hatékony lebontását egy úgynevezett nyomásosztásos adszorpció (pressure swing adsorption) nevű eljárás során. Ez egy összetett technológiai rendszer, amely elemek és vegyületek kombinációjával képes magas hőmérsékletet létrehozni, így biztosítva a hidrogén előállítását anélkül, hogy káros anyagok kerülnének a légkörbe.
Az eljárás működése és környezetvédelmi előnyei
A KIER által fejlesztett reaktor egy négyzet alakú fémkeretben helyezkedik el, mely tele van csövekkel, tömlőkkel és mérőműszerekkel. A rendszerben két hőszivattyú méretű henger is található, amelyek segítik az ammónia bontását. Az eljárás során keletkező extra gázkeveréket – amely hidrogénből és nitrogénből áll – visszavezetik a rendszerbe, hogy fenntartsák az égést és biztosítsák az ammónia folyamatos lebontását.
A legfontosabb újdonság azonban az, hogy ez a folyamat teljesen kiküszöböli a fosszilis tüzelőanyagok használatát, így nem keletkezik üvegházhatású gázként ismert szén-dioxid sem. Ez hatalmas lépés a klímavédelem irányába.
Kiemelkedő eredmények és jövőbeli alkalmazások
A KIER kutatásvezetője, Jung Unho hangsúlyozta az áttörés jelentőségét. Az eredmények magukért beszélnek: több mint 99,97%-os tisztaságú hidrogént sikerült előállítani. Ez az érték kiemelkedően magasnak számít a hidrogéntermelés területén.
A TechXplore beszámolója szerint ez a hidrogén alkalmas lehet üzemanyagcellák meghajtására hidrogénautókban és más járművekben. Mivel az ammónia részben hidrogénből készül, költséghatékony tárolási és szállítási formaként is szolgálhat. Amikor szükséges, a KIER által kifejlesztett tiszta eljárással újra hidrogénné alakítható át.
A hidrogén szerepe a fenntartható közlekedésben és energiaellátásban
Már ma is számos vonatot, repülőt, autót és hajót hajtanak meg hidrogénnel működő rendszerek. Ugyanakkor sok esetben még mindig földgázt használnak a hidrogén előállításához, ami nem teljesen környezetbarát megoldás – állítja az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma.
Világszerte folynak kutatások arra vonatkozóan, hogyan lehetne még tisztább módon előállítani ezt az energiát. Például Cambridge-ben mesterséges leveleket fejlesztettek ki, amelyek egyszerre képesek friss vizet és hidrogént termelni napfény segítségével. Ha ezek az innovációk nagyobb léptékben is megvalósíthatók lesznek, jelentős mértékben csökkenthetik majd a légköri szennyezést és hozzájárulhatnak az éghajlatváltozás elleni küzdelemhez.
KIER további kutatásai és jövőbeli kilátások
A TechXplore beszámolója szerint a KIER nemcsak a hidrogén előállításán dolgozik, hanem annak üzemanyagcellákban történő felhasználását is vizsgálja épületek környezetbarát energiaellátása céljából. Jung Unho szerint:
“Ahogy skálázzuk ezt a technológiát, jelentős hatást gyakorolhatunk majd a tiszta hidrogénenergia szektorára.”
Összegzés
Dél-Korea legújabb kutatása egy komplex elemekből és vegyületekből álló rendszert hozott létre, amely képes fosszilis tüzelőanyagok nélkül magas hőmérsékleten ammóniából kivonni a hidrogént. Ez az innováció nemcsak környezetbarát megoldást kínál az energiatermelésre és közlekedésre, hanem hozzájárulhat bolygónk védelméhez is azáltal, hogy megszünteti a szén-dioxid-kibocsátást ezen folyamat során.
Ha szeretne további híreket kapni a legizgalmasabb innovációkról, amelyek jobbá teszik életünket és megóvják bolygónkat, iratkozzon fel ingyenes hírlevelünkre!
