Besplatno gorivo bi smanjilo zagađenje i zavisnost od fosilnih goriva
Tojota želi da napaja svoja vozila na gorive ćelije – vlažnim vazduhom!
Ovakva vozila već postoje, poput "tojote mirai", i ona koriste vodonik, koji kombinuje sa kiseonikom u gorivoj ćeliji, oslobađa energiju u obliku električne energije i jedini nusprodukt je čista voda, odnosno H2O.
Sad Tojota u saradnji sa institutom Differ želi da razvija sistem koji iz vlažnog vazduh, izdvajao prvo vodu, a onda i vodonik.
Motivacija za ovaj istraživački projekat je dvostruka: potrebna su nova održiva goriva kako bi se smanjila naša zavisnost od fosilnih goriva, a drugo da vi se smanjila emisija gasova, izazivača efekta staklene bašte.
Iako je mnogo češće izdvajanje vodonika iz tečnosti, zapravo je jednostavnije to raditi iz gasa, odnosno iz vodene pare.
"Rad s gasom umesto s tečnostima ima nekoliko prednosti", objašnjava Mihalis Campas iz ovog instituta. "Tečnosti uvode neke tehničke probleme, kao što je neželjeno stvaranje mehurića. Štaviše, korišćenjem vode u gasnoj fazi umesto od tečne faze, ne zahteva skupe instalacije za prečišćavanje vode. I na kraju, pošto koristimo samo vodu koja je prisutna u okolnom vazduhu, naša tehnologija je takođe primenljiva na udaljenim mestima gde nema vode”.
Tokom prošle godine prikazan je princip funkcionisanja ove ideje. Istraživači su razvili novu foto-elektrohemijsku ćeliju u čvrstom stanju koja je bila u stanju da prvo uhvati vodu iz ambijentalnog vazduha i onda generiše vodonik pri osvetljenju generisanom od sunčevog svetla.
Ovaj prvi prototip postigao je impresivnih 70 odsto performansi koje se dobijaju kada se ekvivalentni uređaj napuni vodom. Sistem se sastoji od polimernih elektrolitnih membrana, poroznih fotoelektroda i materijala za apsorpciju vode, kombinovanih u posebno namenjenom membransko-integrisanom uređaju.
U sledećoj fazi projekta, Tojota i Differ nameravaju da postavku značajno poboljšaju.
"U našem prvom prototipu koristili smo fotoelektrode za koje se zna da su veoma stabilne. Ali, materijal koji se koristi apsorbuje samo ultraljubičastu svetlost, što čini manje od pet odsto ukupne sunčeve svetlosti koja dopire do Zemlje", kaže Campas. "Sledeći korak je primena najsavremenijih materijala i optimizacija arhitekture sistema kako bi se povećali i unos vode i količina sunčeve svetlosti koja se apsorbuje."
Kada se ova prepreka prevaziđe, istraživanje će se pomeriti ka unapređenju tehnologije. Postojeće foto-elektrohemijske ćelije, koje su u stanju da proizvode vodonik, veoma su male, veličine oko kvadratnog centimetra. Da bi postale ekonomski održive, njihova veličina mora da bude povećana za najmanje dva do tri puta.
"Još nismo postigli, ali se nadamo da će jednog dana ove vrste sistema moći da se koriste u privatnim kućama za napajanje energijom ili za napajanje automobila za svakodnevne potrebe", predviđa Campas.