Závod o to, aby se vodík stal životaschopným nosičem energie, narazil na překážku, která není technická, ale logistická. Dostat vodík z bodu A do bodu B je skutečná bolest hlavy. Zlatým standardem je dnes stlačit jej na 700 barů nebo jej ochladit na kryogenní teploty, aby došlo k jeho zkapalnění. Obě metody vyžadují těžké a drahé nádrže a spotřebují značnou část energie, kterou se snažíte ušetřit. Výzkumníci z Deakin University v Austrálii možná právě tento problém vyřešili přeměnou vodíku na prášek.
To není sci-fi. Výsledky publikované v časopise Materials Today popisují mechanochemický proces, který zachycuje plyn v pevné matrici. Výsledkem je látka, se kterou se mnohem snadněji manipuluje než se stlačeným plynem. Lze jej balit, přepravovat a skladovat bez rizika výbuchu pod vysokým tlakem. Až budete znovu potřebovat vodík, prášek jednoduše zahřejete ve vakuu. Plyn se uvolňuje nezměněný a čistý.
Jak funguje mechanochemická absorpce?
Tajnou složkou je prášek z nitridu boru. Zní to všedně, ale tento materiál má obrovskou absorpční schopnost. Tým nepoužíval složitá chemická rozpouštědla ani nebezpečné katalyzátory. Místo toho se spoléhali na mechanické působení.
Zde je proces zbavený akademických slupek. Prášek nitridu boru umístíte do mlýnku s malými kuličkami z nerezové oceli. Stroj je semele dohromady. Srážky mezi ocelovými kuličkami, práškem a stěnami komory spustí specifickou reakci. Tato energie nárazu způsobí, že plyn pronikne strukturou nitridu boru. Prášek účinně „absorbuje“ vodík.
Žádné vedlejší produkty. Žádné agresivní chemikálie. Prostě pevný, stabilní materiál, který drží plyn na místě.
Proč je to důležité pro vodíkovou ekonomiku
Současné způsoby skladování jsou nebezpečné. Vysokotlaké lahve jsou těžké a náchylné k prasknutí, pokud jsou poškozené. Kapalný vodík vyžaduje neustálé chlazení, aby se zabránilo odpařování, což vede ke ztrátě energie v průběhu času. Deakinova metoda se těmto problémům zcela vyhýbá.
“Tato metoda umožňuje bezpečné oddělení, skladování a přepravu velkých objemů plynu beze ztrát.”
Přeprava vodíku v práškové formě může být stejně jednoduchá jako nakládání pytlů s hromadným nákladem na nákladní automobil. Není potřeba specializovaných kryogenních vozíků. Není potřeba, aby se po dálnici valily vyztužené ocelové lahve. Když prášek dorazí na místo určení, topné těleso spustí uvolňování plynu. Vodík vychází, připraven k použití v palivových článcích nebo v průmyslu.
Od laboratorního stolu k průmyslové realitě
Technologie funguje. Tým to dokázal v laboratoři. Několikrát úspěšně absorbovaly a uvolňovaly plyn, aniž by došlo k degradaci materiálu. Vodík vyšel čistý.
Ale je tu nuance. To je zatím laboratorní úspěch. Škálování tohoto procesu tak, aby vyhovoval průmyslovým potřebám, je zcela jiná výzva. Dalším krokem je ověření s průmyslovými partnery, aby se zjistilo, zda lze tuto technologii převést ze zkumavky na výrobní linku. Pokud se jim podaří vyřešit technické problémy hromadné výroby této konkrétní formulace nitridu boru, důsledky budou obrovské.
Zastánci čisté energie hledali bezpečné a účinné řešení pro skladování vodíku už roky. Vysokotlaké lahve fungují, ale jsou omezující. Tento práškový přístup otevírá zcela novou logistiku. Představte si vodík skladovaný ve standardních přepravních kontejnerech, dodávaný na vzdálené stanice nebo integrovaný do stávajících dodavatelských řetězců, aniž by bylo nutné dovybavovat zařízení pro zvládnutí extrémních tlaků nebo teplot.
Tohle ještě není stříbrná kulka. Průmysl potřebuje otestovat trvanlivost, cenu a rychlost odplyňování. Ale poprvé máme metodu, která zachází s vodíkem spíše jako s komoditou než s těkavým nebezpečím. Fyzika obstojí při kontrole. Chemie je čistá.
