Vesinik mängib tõenäoliselt otsustavat rolli meie püüdlustes võõrutada end fossiilkütustest, kuid selle keskkonnasõbralikul viisil valmistamine nõuab tohutul hulgal vett. Nüüd on teadlased välja töötanud uue tehnika, mis teeb vesinikkütust õhust isegi kõige kuivemas kliimas.
Kuigi taastuvenergia ja akutehnoloogia teevad suuri edusamme suure osa energia- ja transpordisektorite süsinikdioksiidiheite vähendamisel, võib vesinik olla ka oluline osa energiaallikatest. Seda saab põletada nagu tavalisi kütuseid, kuid ainsaks kõrvalsaaduseks on vesi. Sellel on korralik energiatihedus, mis muudab selle paljulubavaks lahenduseks rakenduste jaoks, kus on ranged kaalunõuded, nagu lennundus, ning see võib olla ka kasulik viis energia salvestamiseks pikema aja jooksul.
Kuid vesinikkütuse keskkonnasõbralikkus sõltub paljuski sellest, kuidas seda toodetakse. Tänapäeval moodustab põhiosa nn hallist vesinikust, mis on valmistatud fossiilkütustest ja põhjustab märkimisväärseid kasvuhoonegaaside heitkoguseid. Et vesinik aitaks kaasa dekarboniseerimisele, peame üle minema "rohelisele vesinikule", mida toodavad elektrolüsaatorid, mis jagavad taastuvenergia abil vee vesinikuks ja hapnikuks.
Väljakutseks on see, et paljud parimate taastuvenergiaallikatega kohad võitlevad veepuudusega. Kuid nüüd on Austraalia Melbourne'i ülikooli teadlased välja töötanud uue tehnika, mis suudab õhust imendunud niiskusest vesinikkütust luua. Veelgi enam, see töötab isegi siis, kui õhuniiskus on madalam kui maailma kuivemates kõrbetes.
"Võime kasutada õhuniiskust muudab selle DAE [otse õhu elektrolüsaatori] mooduli kasutatavaks kaugetes, kuivades ja poolkuivades keskkondades, kus juurdepääs mageveele on suur probleem," Gang Kevin Li ütles Newsweek. "Enamikul suure päikese- ja tuulepotentsiaaliga piirkondadest maakeral puudub magevesi."
Juurdepääs veele oleks suur probleem, kui rohelise vesiniku tootmist tuleks oluliselt suurendada. Sees paber sisse Nature Communications, teadlased juhivad tähelepanu sellele, et enam kui kolmandik planeedist on kuivad või poolkuivad ning veepuuduse ning suurima päikese- ja tuuleenergia potentsiaaliga alade vahel on märkimisväärne kattumine.
Isegi kõige kuivemas kliimas on õhus siiski märkimisväärne kogus niiskust. Teadlased märgivad, et isegi sellistes kohtades nagu Saheli kõrb on suhteline õhuniiskus endiselt keskmiselt 20 protsenti. Nii asusid nad leidma viisi, kuidas seda kasutamata veeressurssi vesiniku tootmiseks kasutada.
Nende seade koosneb veekogumisseadmest, milles on vett imavas vedelikus leotatud käsn, mis suudab õhust niiskust välja tõmmata. Selle reservuaari mõlemal küljel on elektroodid, mida saab toita mis tahes taastuvenergiaallikast. Kui vooluringi läbib vool, jagatakse vesi elektrolüüsi teel hapniku- ja vesinikuaatomiteks, mida saab seejärel koguda gaasina.
Meeskond näitas, et seade võib töötada tõhusalt 12 päeva järjest ja tootis 99-protsendilise puhtusega vesinikku. Veelgi enam, seade jätkab töötamist suhtelise õhuniiskuse juures, mis on kuni neli protsenti.
Selle reaalse potentsiaali testimiseks paigaldas meeskond paralleelselt viis elektrolüsaatorit ja asetas need väljapoole, kus neid toidab päikesepaneel. Seade suutis toota keskmiselt 745 liitrit (197 gallonit) vesinikku ruutmeetri kohta päevas.
Simon Bennett Rahvusvahelisest Energiaagentuurist on umbes pool kogusest, mida tavapärane veega toidetav elektrolüsaator sarnastes keskkonnatingimustes toodaks. ütles New Scientist, aga pole paha niiskusega töötava seadme kohta.
Vesinikkütuse peamiseks probleemiks on tõsiasi, et selle jaotamise infrastruktuur erineb oluliselt tänapäeva fossiilkütuste jaoks kasutatavast infrastruktuurist, mis nõuab sageli kõrget survet ja isegi krüogeenset ladustamist. Nagu Li märkis Newsweek, võiks selline seade, mis võimaldab vesinikku toota kõikjal, aidata toodangut levitada, mis võiks mõnest neist probleemidest üle saada.
Praegu on rohelise vesiniku suurim takistus aga hind. Kuni elektrolüüsitehnoloogia hind ei lange ega muutu tõhusamaks, ei konkureeri vesinik tõenäoliselt traditsiooniliste kütustega, olgu see siis õhust või mitte.
Image Credit: Gerd altmann Alates Pixabay
