Mówi: | dr Nasir Mahmood |
Firma: | RMIT University |
Elektroliza wody morskiej może być ekologiczna i opłacalna. Australijscy naukowcy pracują nad nową metodą wytwarzania wodoru
Australijscy naukowcy z RMIT University pracują nad stworzeniem katalizatora, dzięki któremu możliwa będzie ekologiczna i efektywna ekonomicznie produkcja wodoru z wody morskiej. Nowa metoda polega na bezpośrednim rozszczepianiu cząsteczek wody na wodór i tlen, bez konieczności odsalania wody i związanej z nią dużej konsumpcji energii. Koszt wytworzenia w ten sposób wodoru ma być czterokrotnie niższy niż obecnie. Materiał, z którego będzie zbudowane urządzenie, jest niedrogi, a jego produkcja łatwo skalowalna. W procesie elektrolizy prowadzonym z jego wykorzystaniem nie dochodzi do emisji chloru i dwutlenku węgla.
– Poszukujemy sposobu bezpośredniego wykorzystania wody morskiej do ekologicznej produkcji wodoru bez żadnych zanieczyszczających środowisko produktów ubocznych, wynikających z używanych materiałów albo z samego procesu. Taki jest cel naszych badań – informuje w wywiadzie dla agencji Newseria Innowacje dr Nasir Mahmood z Royal Melbourne Institute of Technology. – Opracowujemy katalizator, który będzie można włączyć do procesu elektrolizy bezpośrednio wykorzystującego wodę morską, w którym można wytwarzać wodór przy dużo niższym zużyciu energii z ekologicznego źródła wody, z wysoką efektywnością energetyczną i trwałością. Opracowaliśmy szereg materiałów, które mieliśmy już okazję testować. Jeden z nich został już wdrożony i przebadany w warunkach przemysłowych, na niskim i wysokim szczeblu oraz w komercyjnych urządzeniach do elektrolizy przy wysokiej gęstości prądu od 1 do 2 jednostek.
Katalizator, nad którym pracuje zespół dr. Nasira Mahmooda, jest zbudowany z domieszkowanych azotem porowatych arkuszy fosforku niklu i molibdenu. Charakterystyczną cechą tego materiału są duże, jednorodne pory, które zapewniają większą aktywność katalityczną i szybsze przenoszenie masy poddawanej procesowi. Zastosowanie tego materiału nie wiąże się z wysokim kosztem, a produkcja wodoru mogłaby być łatwo skalowalna.
– Mamy praktycznie nieograniczone zasoby wody morskiej – dlaczego by ich nie wykorzystać? Woda morska ma wiele zalet, chociaż zwraca się uwagę, że produktem ubocznym jej zastosowania jest chlor. To kluczowe wyzwanie, bo ilość wytwarzanego chloru będzie trzy do czterokrotnie większa niż cała światowa produkcja tego pierwiastka. Oznacza to, że każdego roku do środowiska trafiałoby ponad 150 mln t chloru. Byłby to kolejny rodzaj toksycznego gazu cieplarnianego, więc musielibyśmy zacząć szukać rozwiązania tego problemu – podkreśla naukowiec z Royal Melbourne Institute of Technology.
Co więcej, obecnie stosowane elektrolizery w procesie produkcji wodoru z wody morskiej emitują bardzo dużo dwutlenku węgla i chloru. Nowego typu katalizator eliminuje emisję obu z nich. Ponadto rozwiązuje też problem wskazywanej jako przeszkodę ekonomiczną konieczności odsalania wody morskiej przed rozpoczęciem produkcji wodoru. Taka organizacja procesu wymagałaby bowiem dużych nakładów inwestycyjnych, a na większości statków nie udałoby się nawet zmieścić urządzeń do odsalania wody. W grę nie wchodzi również wykorzystywanie zasobów wody słodkiej, bo są one bardzo ograniczone.
– Zapotrzebowanie na wodór bardzo dynamicznie rośnie i wygląda na to, że może być on kluczem do spełnienia następnego celu emisyjnego wyznaczonego na 2050 rok. Aby spełnić ten wymóg, konieczna jest ogromna ilość wodoru. Niektóre szacunki mówią nawet o 2 mld t. Obecnie trudno to sobie wyobrazić, bo aby spełnić ten wymóg, potrzebujemy około 20,5 mld t wody, a jeśli zużyjemy całą słodką wodę do produkcji wodoru, to co będziemy pili? – pyta dr Nasir Mahmood.
Koszt produkcji wodoru w technologii proponowanej przez australijskich naukowców wynosi około 2 dol. za kilogram. Obecnie koszt produkcji w tradycyjnym procesie elektrolizy to co najmniej 7–8 dol.
– Wynika to z tego, że w tradycyjnej elektrolizie z użyciem najlepszych elektrolizerów zużywa się ok. 60 kW energii do wyprodukowania 1 kg wodoru – naprawdę sporo. Dlatego międzynarodowe agencje wyznaczyły cel – jeśli chcemy sprawić, aby wodór był opłacalny, to musimy obniżyć to zużycie energii poniżej 40. Nad tym właśnie pracujemy – podkreśla ekspert. – Naszym celem jest bliska współpraca z partnerami i integracja naszych materiałów z komercyjnymi urządzeniami do elektrolizy, abyśmy mogli produkować wodór nie na kilogramy, ale na tony, bo tego wymaga od nas przyszłość. Takie założyliśmy sobie cele i chcemy wprowadzić nasz produkt na rynek do 2025 roku.
Dziś większość światowego wodoru pochodzi z paliw kopalnych, a jego produkcja odpowiada za emisje ok. 830 mln t CO2 rocznie, czyli tyle, ile wynoszą łączne emisje Wielkiej Brytanii i Indonezji. Produkcja zielonego wodoru, wytwarzanego z wody, jest na razie tak droga, przez co nieopłacalna, że odpowiada zaledwie za ok. 1 proc. światowego rynku. Raport Precedence Research ocenia, że w 2022 roku rynek zielonego wodoru był wart nieco ponad 4 mld dol., a za 10 lat będzie to już blisko 332 mld dol., co oznacza średnioroczny wzrost na poziomie blisko 55 proc.
– Wodór może być zastosowany wszędzie. Może stanowić źródło energii w branży chemicznej, produkcji stali, nawozów i w wielu innych sektorach. Możemy też wykorzystywać go bezpośrednio jako paliwo. Wszystkie firmy motoryzacyjne pracują nad rozwiązaniem, które pozwoli na przejście od obecnych silników spalinowych na silniki oparte o wodór. Oczywiście wiąże się to z koniecznością opracowania nowych protokołów bezpieczeństwa i standardów korzystania z takiego paliwa, ale stosowne badania trwają. Wodór może być też używany w pojazdach z ogniwami paliwowymi, które stanowią rodzaj pojazdów elektrycznych. W takich silnikach wodór zostaje przekształcony w prąd, który zasila pojazdy – wymienia naukowiec. – Jeśli uda się obniżyć koszty i umożliwić realne wykorzystanie wody morskiej, to może pojazdy napędzane wodorem staną się preferowanym wyborem wobec pojazdów elektrycznych.
Czytaj także
- 2024-04-22: Rynek makaronów w Polsce wart jest około 800 mln zł. Producenci pracują nad nowymi funkcjami tych produktów w diecie
- 2024-04-15: Zmiany klimatu coraz mocniej uderzają w polskie rolnictwo. W adaptacji wspierają rolników nowe technologie
- 2024-04-02: Wiedza Polaków o wodorze zatrzymała się na etapie podstawówki. Większość nie zna zastosowań tego pierwiastka w energetyce
- 2024-03-27: Mimo utrudnień na drogach Polacy popierają protesty rolników. Ich postulatom towarzyszy jednak szereg mitów
- 2024-03-22: Wodorowe lokomotywy testowane w kolejnych krajach. Na polskie tory wyjadą najwcześniej za kilka lat
- 2024-02-19: Rolnicy czekają na decyzję o dopłatach do zbóż. Protesty z ostatnich tygodni mogą się wkrótce rozlać na cały kraj
- 2024-02-19: Po trudnym 2023 roku branża piwowarska oczekuje ożywienia na rynku piwa. Od kilku lat udział w sprzedaży zwiększa piwo bezalkoholowe
- 2024-04-22: Tomasz Dedek: Trzy dekady temu wziąłem udział w zdjęciach do „Listy Schindlera” Stevena Spielberga. Film był za długi i niestety cały mój wątek wycięli
- 2024-03-21: Joanna Trzepiecińska: Z „Rodziny zastępczej” mam same dobre wspomnienia. Do dziś odcinam kupony sympatii widzów
- 2024-02-05: Olej palmowy znajduje się w połowie produktów na sklepowych półkach. Wbrew powszechnemu przekonaniu jego produkcja nie musi szkodzić środowisku
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii
Jedynka Newserii
Handel
Przygotowania do wdrożenia systemu kaucyjnego idą pełną parą. Przyszli operatorzy przeciwni zmianie daty na 2026 rok
Wkrótce Sejm ma się zająć nowym projektem przepisów dotyczących systemu kaucyjnego, którego start zaplanowano na styczeń 2025 roku. Przedstawione przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska zmiany dotyczą m.in. rezygnacji z podatku VAT i wprowadzenia tzw. mechanizmu podążania kaucji za produktem. – Wszystkie te zmiany oceniamy bardzo pozytywnie, one są niezbędnym elementem dla właściwego funkcjonowania przyszłego systemu kaucyjnego – mówi Aleksander Traple, prezes Zwrotka SA. Jak podkreśla, dalsze odkładanie w czasie terminu uruchomienia systemu kaucyjnego jest bezzasadne, ponieważ branża odpadowa, handel detaliczny i szereg innych podmiotów już od dłuższego czasu przygotowują się do jego wdrożenia.
Problemy społeczne
Duża część ukraińskich uchodźców w Polsce wciąż potrzebuje wsparcia. Szczególnie osoby starsze i z niepełnosprawnościami
Do Polski cały czas napływają kolejni uchodźcy z Ukrainy, a ci, którzy są u nas już ponad dwa lata, nadal potrzebują wsparcia – oceniają eksperci IOM Poland i UNHCR. Szacuje się, że ok. 200 tys. osób nadal mieszka w miejscach zakwaterowania zbiorowego. To często osoby starsze i z niepełnosprawnościami, którym trudno się usamodzielnić. Uchodźcy nadal potrzebują wsparcia związanego ze znalezieniem zatrudnienia, dostępu dzieci do edukacji czy nauki języka polskiego. Eksperci podkreślają, że integracja ekonomiczna Ukraińców to duża korzyść dla polskiej gospodarki. Tylko w 2023 roku udział pracowników z Ukrainy przełożył się na ok. 1 proc. krajowego PKB.
Konsument
Coraz więcej Europejczyków ogranicza spożycie mięsa na rzecz produktów roślinnych. Większe wsparcie ze strony rządów i legislacji mogłoby zwiększyć ich popularność
Ponad połowa Europejczyków jedzących mięso aktywnie ogranicza jego roczne spożycie. Niemal 30 proc. co najmniej raz w tygodniu spożywa przynajmniej jedną roślinną alternatywę mięsa lub nabiału – wynika z badania ProVeg. Zmiana nawyków konsumenckich napędza branżę produktów roślinnych, ale wspomogłyby ją także zmiany systemowe, m.in. szersze dofinansowanie produkcji roślinnej kosztem mięsnej czy obniżenie podatku na żywność o niskim śladzie środowiskowym.
Partner serwisu
Szkolenia
Akademia Newserii
Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.