ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Oak Ridge การผลิตไฮโดรเจนที่รวดเร็วและเชื่อถือได้มากขึ้นอาจทำให้รถยนต์เชื้อเพลิงสะอาดสามารถทำงานได้
วิธีใหม่ที่รุนแรงในการผลิตไฮโดรเจนสามารถให้แหล่งพลังงานหมุนเวียนด้วยตัวเลือกการจัดเก็บที่พวกเขาต้องการแทนที่เชื้อเพลิงฟอสซิล
ไฮโดรเจนมีได้รับการขนานนามเป็นวิธีการเก็บพลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน บนพื้นผิวมันมีข้อได้เปรียบที่ดี: คุณสามารถทำได้จากทรัพยากรที่มีอยู่อย่างกว้างขวาง (น้ำ) และเมื่อถูกเผาคุณจะได้รับน้ำปราศจากมลพิษ
น่าเสียดายที่“เศรษฐกิจไฮโดรเจน” เป็นหนึ่งในสิ่งมหัศจรรย์เหล่านั้นที่ถอยกลับไปสู่อนาคตเนื่องจากความท้าทายของการผลิตไฮโดรเจนและการจัดเก็บยากมากขึ้นกว่าที่คาดไว้
อย่างไรก็ตามนักเคมีของมหาวิทยาลัยกลาสโกว์ได้ประกาศในศาสตร์วิธีการที่พวกเขาบอกว่าสามารถเปลี่ยนด้านการผลิตได้
ปัจจุบันวิธีสำคัญในการผลิตไฮโดรเจนคือทำปฏิกิริยาก๊าซธรรมชาติด้วยไอน้ำอุณหภูมิสูง- เช่นเดียวกับการแปรสภาพเป็นแก๊สถ่านหิน - เทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย - สิ่งนี้ไม่ได้ช่วยให้โลกหมดเชื้อเพลิงฟอสซิลหรือหยุดการผลิตก๊าซเรือนกระจก
ในทางกลับกันอิเล็กโทรไลซิสใช้ไฟฟ้าเพื่อแยกน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน ออกซิเจนสามารถปล่อยและไฮโดรเจนที่เก็บไว้สำหรับการเผาไหม้หรือออกซิเดชันในเซลล์เชื้อเพลิงเมื่อจำเป็น
อย่างไรก็ตามเครื่องมือที่ได้รับความนิยมมากที่สุดสำหรับอิเล็กโทรไลซิส - เมมเบรนอิเล็กโทรไลเซอร์เมมเบรน (PEMES) - มีกระแสไฟฟ้าที่แข็งแรงมากในการทำงาน ยกตัวอย่างเช่นพืชโซล่าร์ขนาดใหญ่เช่นนี้อาจทำได้ในช่วงกลางของวัน แต่ก่อให้เกิดความท้าทายเมื่อดวงอาทิตย์ต่ำกว่าบนท้องฟ้า PEMES ยังมีราคาแพงในการสร้างต้องการตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะมีค่าและภาชนะบรรจุแรงดันสูง
ศาสตราจารย์ Leroy Cronin กล่าวว่าเทคนิคของทีมของเขา“ ใช้ของเหลวที่ช่วยให้ไฮโดรเจนถูกล็อคในเชื้อเพลิงอนินทรีย์ที่ใช้ของเหลวโดยใช้ฟองน้ำของเหลวที่รู้จักกันในชื่อรีดอกซ์สื่อกลางที่สามารถดูดซับอิเล็กตรอนและกรดได้
การแยกไฮโดรเจนและออกซิเจนออกเป็นสิ่งจำเป็นหลีกเลี่ยงความพยายามที่จะหยุดพวกเขาจากการรวมตัวกันใหม่ โครนินจับโปรตอนและอิเล็กตรอนที่ทำจากไฮโดรเจนแยกกันโดยดักเป็นกรด เมื่อสัมผัสกับแพลตตินัมกรดจะปล่อยอนุภาคเพื่อให้พวกเขารวมกันเป็นก๊าซไฮโดรเจน สิ่งนี้สามารถทำได้ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน
ผลที่ได้คือโครนินได้รับไฮโดรเจน 30 เท่าต่อนาทีสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาในปริมาณเท่ากันกับ PEME ชั้นนำอย่างน้อยเมื่อทั้งคู่อยู่ในระดับห้องปฏิบัติการ ระบบยังทำงานกับกระแสที่ต่ำกว่ามากแสดงให้เห็นว่าไฮโดรเจนบางอย่างสามารถผลิตได้แม้ในช่วงเวลาของลมหรือแสงแดดต่ำ ยิ่งไปกว่านั้นทีมกลาสโกว์หลีกเลี่ยงการเสื่อมสภาพของเยื่อหุ้มเซลล์จากแรงดันก๊าซสูง
ผลประโยชน์ที่อาจเกิดขึ้นขยายเกินกว่าการจัดเก็บพลังงาน ดังที่โครนินชี้ให้เห็นว่า“ ไฮโดรเจนบางส่วนนี้ใช้ในการทำปุ๋ยแอมโมเนียและเช่นนี้ฟอสซิลไฮโดรเจนช่วยเลี้ยงประชากรมากกว่าครึ่งหนึ่งของโลก”
h/tphys.org
