احتمالاً هیدروژن نقش مهمی در تلاش‌های ما برای حذف سوخت‌های فسیلی ایفا می‌کند، اما ساخت آن به روشی سازگار با محیط‌زیست به مقادیر زیادی آب نیاز دارد. اکنون محققان تکنیک جدیدی ابداع کرده اند که سوخت هیدروژن را از هوای رقیق حتی در خشک ترین آب و هوا می سازد.
در حالی که انرژی های تجدیدپذیر و فناوری باتری گام های بزرگی در کربن زدایی بخش های بزرگی از بخش های برق و حمل و نقل برداشته اند، هیدروژن نیز می تواند بخش مهمی از ترکیب انرژی باشد. می توان آن را درست مانند سوخت های معمولی سوزاند، اما تنها محصول جانبی آن آب است. چگالی انرژی مناسبی دارد که آن را به یک راه حل امیدوارکننده برای کاربردهایی با نیازهای سنگین وزن مانند حمل و نقل هوایی تبدیل می کند و همچنین می تواند راهی مفید برای ذخیره انرژی در دوره های طولانی تر باشد.
اما اینکه سوخت هیدروژنی چقدر سازگار با محیط زیست است بستگی زیادی به نحوه تولید آن دارد. امروزه، بخش عمده آن به اصطلاح «هیدروژن خاکستری» است که از سوخت‌های فسیلی ساخته شده و منجر به انتشار گازهای گلخانه‌ای قابل توجهی می‌شود. برای اینکه هیدروژن به کربن زدایی کمک کند، ما باید به سمت «هیدروژن سبز» برویم که توسط الکترولیزکننده هایی تولید می شود که آب را با استفاده از انرژی های تجدیدپذیر به هیدروژن و اکسیژن تقسیم می کنند.
یک چالش این است که بسیاری از مکان‌هایی که بهترین منابع انرژی تجدیدپذیر را دارند با کمبود آب دست و پنجه نرم می‌کنند. اما اکنون محققان دانشگاه ملبورن استرالیا تکنیک جدیدی را توسعه داده اند که قادر است سوخت هیدروژنی را از رطوبت جذب شده از هوا ایجاد کند. علاوه بر این، حتی اگر رطوبت کمتر از رطوبت موجود در خشک ترین بیابان های جهان باشد، کار می کند.
گنگ کوین لی: «قابلیت استفاده از رطوبت هوا باعث می‌شود که این ماژول DAE [الکترولایزر مستقیم هوا] در محیط‌های دور، خشک و نیمه‌خشک که دسترسی به آب شیرین مشکل بزرگی است، قابل استفاده باشد». گفته شده نیوزویک. اکثر مناطق روی زمین با پتانسیل خورشیدی و باد بالا فاقد آب شیرین هستند.
اگر تولید هیدروژن سبز به میزان قابل توجهی افزایش یابد، دسترسی به آب یک نگرانی بزرگ خواهد بود. در یک کاغذ در طبیعت ارتباطات, محققان خاطرنشان می کنند که بیش از یک سوم سیاره زمین خشک یا نیمه خشک است و همپوشانی قابل توجهی بین مناطق با کمبود آب و مناطقی که بیشترین پتانسیل انرژی خورشیدی و باد را دارند وجود دارد.
با این حال، حتی در خشک ترین آب و هوا، مقدار قابل توجهی رطوبت در هوا وجود دارد. محققان خاطرنشان می کنند که حتی در مکان هایی مانند صحرای ساحل، رطوبت نسبی هنوز به طور متوسط حدود 20 درصد است. بنابراین آنها به دنبال یافتن راهی برای استفاده از این منبع آب دست نخورده برای تولید هیدروژن هستند.
دستگاه آنها از یک واحد برداشت آب تشکیل شده است که اسفنجی آغشته به مایع جاذب آب را در خود جای می دهد که می تواند رطوبت را از هوا بکشد. در دو طرف این مخزن الکترودهایی قرار دارند که می توانند با هر منبع انرژی تجدید پذیر تغذیه شوند. هنگامی که جریانی از مدار عبور می‌کند، آب از طریق الکترولیز به اتم‌های اکسیژن و هیدروژن تشکیل‌دهنده آن تقسیم می‌شود که سپس می‌تواند به صورت گاز جمع‌آوری شود.
این تیم نشان داد که این دستگاه می‌تواند ۱۲ روز متوالی به طور موثر کار کند و هیدروژن با خلوص ۹۹ درصد تولید می‌کند. علاوه بر این، دستگاه در رطوبت نسبی تا چهار درصد به کار خود ادامه می دهد.
برای آزمایش پتانسیل واقعی آن، این تیم پنج الکترولیز را به صورت موازی ساختند و آنها را در بیرون قرار دادند، جایی که انرژی آنها توسط یک پنل خورشیدی تامین می شد. این دستگاه قادر بود به طور متوسط 745 لیتر (197 گالن) هیدروژن در هر متر مربع در روز تولید کند.
سیمون بنت از آژانس بین‌المللی انرژی، این تقریباً نیمی از مقداری است که یک الکترولیز معمولی با تغذیه آب در شرایط محیطی مشابه تولید می‌کند. گفته شده دانشمند جدید, اما برای دستگاهی که با رطوبت کار می کند بد نیست.
مشکل اصلی سوخت هیدروژنی این واقعیت است که زیرساخت توزیع آن با زیرساختی که برای سوخت های فسیلی امروزی استفاده می شود بسیار متفاوت است و اغلب به ذخیره سازی برودتی و فشار بالا نیاز دارد. همانطور که لی اشاره کرد نیوزویک، دستگاهی مانند این که اجازه می دهد هیدروژن در هر جایی ساخته شود، می تواند به توزیع تولید کمک کند، که می تواند برخی از این مسائل را برطرف کند.
با این حال، در حال حاضر، بزرگترین مانع برای هیدروژن سبز هزینه است. تا زمانی که قیمت فناوری الکترولیز کاهش یابد و کارآمدتر نشود، بعید است که هیدروژن با سوخت‌های سنتی رقابت کند، چه از هوای رقیق کشیده شود یا نه.
