Brint vil sandsynligvis spille en afgørende rolle i vores bestræbelser på at vænne os fra fossile brændstoffer, men at gøre det på en miljøvenlig måde kræver enorme mængder vand. Nu har forskere udviklet en ny teknik, der laver brintbrændstof ud af den blå luft i selv de tørreste klimaer.
Mens vedvarende energi og batteriteknologi gør store fremskridt med at dekarbonisere store dele af el- og transportsektoren, kan brint også være en vigtig del af energimixet. Det kan brændes ligesom konventionelle brændstoffer, men det eneste biprodukt, det frigiver, er vand. Det har en anstændig energitæthed, hvilket gør det til en lovende løsning til applikationer med strenge vægtkrav som luftfart, og det kan også være en nyttig måde at lagre energi over længere perioder.
Men hvor miljøvenligt brintbrændstof er, afhænger meget af, hvordan det er produceret. I dag er hovedparten såkaldt "grå brint", som er lavet af fossile brændstoffer og medfører betydelige drivhusgasudledninger. For at brint skal bidrage til dekarbonisering, er vi nødt til at skifte til "grøn brint" produceret af elektrolysatorer, der spalter vand til brint og ilt ved hjælp af vedvarende energi.
En udfordring er, at mange af de steder med de bedste vedvarende energikilder kæmper med vandknaphed. Men nu har forskere fra University of Melbourne i Australien udviklet en ny teknik, der er i stand til at skabe brintbrændstof ud af fugt absorberet fra luften. Desuden virker det, selvom luftfugtigheden er under den, der findes i verdens tørreste ørkener.
"Evnen til at bruge fugt fra luft gør dette DAE [direkte luftelektrolyser]-modul anvendeligt i fjerntliggende, tørre og semi-tørre miljøer, hvor adgangen til ferskvand er et stort problem," Gang Kevin Li fortalt Newsweek. "De fleste områder på jorden med højt sol- og vindpotentiale mangler ferskvand."
Adgang til vand ville være et stort problem, hvis produktionen af grøn brint skulle opskaleres væsentligt. I en papir ind Nature Communications, forskerne peger på, at mere end en tredjedel af planeten er tør eller halvtør, og der er et betydeligt overlap mellem områder med vandknaphed og områder med det største sol- og vindkraftpotentiale.
Selv i de tørreste klimaer er der dog en betydelig mængde fugt i luften. Forskerne bemærker, at selv på steder som Sahel-ørkenen er den relative luftfugtighed stadig omkring 20 procent i gennemsnit. Så de gik i gang med at finde en måde at bruge denne uudnyttede vandressource til at producere brint.
Deres enhed består af en vandopsamlingsenhed, der rummer en svamp gennemvædet i en vandabsorberende væske, der kan trække fugt fra luften. På hver side af dette reservoir er der elektroder, der kan drives af enhver vedvarende energikilde. Når der løber en strøm gennem kredsløbet, opdeles vandet via elektrolyse i dets ilt- og brintatomer, som derefter kan opsamles som gas.
Holdet viste, at enheden kunne køre effektivt i 12 på hinanden følgende dage og producerede brint med 99 procent renhed. Hvad mere er, fortsætter enheden med at arbejde ved relativ luftfugtighed helt ned til fire procent.
For at teste sit potentiale i den virkelige verden riggede holdet fem elektrolysatorer op parallelt og placerede dem udenfor, hvor de blev drevet af et solpanel. Opsætningen var i stand til at producere et gennemsnit på 745 liter (197 gallons) brint pr. kvadratmeter pr. dag.
Det er omkring halvdelen af den mængde, en konventionel, vandforsynet elektrolysator ville producere under lignende miljøforhold, Simon Bennett fra International Energy Agency fortalt New Scientist, men ikke dårligt for en enhed, der kører på fugt.
Et stort problem, som brintbrændstof står over for, er det faktum, at infrastrukturen til at distribuere det er meget forskellig fra den, der bruges til nutidens fossile brændstoffer, som ofte kræver højt tryk og endda kryogen opbevaring. Som Li påpegede Newsweek, en enhed som denne, der gør det muligt at fremstille brint overalt, kunne hjælpe med at distribuere produktionen, hvilket kunne omgå nogle af disse problemer.
I øjeblikket er den største barriere for grøn brint omkostningerne. Indtil elektrolyseteknologien kommer ned i pris og bliver mere effektiv, er det usandsynligt, at brint vil konkurrere med traditionelle brændstoffer, uanset om det er trukket fra den blå luft eller ej.
Billede Credit: Gerd Altmann fra Pixabay
