Aktuálne správy Späť na správy

Technológie: Významný krok k vodíkovej energetike

Berkeley 30. apríla (TASR) – Nový lacný kovový katalyzátor s aktívnym centrom na báze väzby molybdénu a kyslíka vyrába vodík rozkladom neutrálnej, znečistenej i morskej vody. Efektívnejšie ako všetky doterajšie. V časopise Nature to oznámili Hemamala Karunadasaová, Christopher Chang a Jeffrey Long z Kalifornskej univerzity v Berkeley a Lawrenceovho berkeleyského laboratória pri Ministerstve energetiky USA.

Je to veľmi vítaný výsledok, keďže vodík môže zohrať kľúčovú úlohu v budúcich technológiách založených na obnoviteľných zdrojoch energie - no len ak sa podarí vyvinúť dostatočne lacné, efektívne a uhlíkovo neutrálne prostriedky jeho výroby.

"Základom nášho nového protónového redukčného katalyzátora je molybdén-oxo kovový komplex, približne sedemdesiatkrát lacnejší ako platina, ktorá je dnes najpoužívanejším kovovým katalyzátorom pre rozklad molekúl vody. Náš katalyzátor navyše nevyžaduje organické prísady a funguje v pH neutrálnej vode, dokonca aj v znečistenej, a najmä v morskej vode, najhojnejšom zdroji vodíka na Zemi a prírodnom elektrolyte. Vďaka týmto vlastnostiam je náš katalyzátor ideálny pre využitie v obnoviteľných zdrojoch energie a trvalo udržateľnej chemickej výrobe," povedala Hemamala Karunadasaová.

Odpadom priameho spaľovania vodíka či jeho využitia v palivových článkoch je iba vodná para, takže je to environmentálne dokonalý zdroj energie. Problém spočíva v tom, že sa v prírode nevyskytuje vo voľnej podobe. Aktuálne sa zväčša získava zo zemného plynu, čo síce nie je príliš nákladné, avšak produkuje uhlíkové emisie.

Environmentálne výhodnejšou alternatívou je elektrolýza molekúl vody na vodík a kyslík – ak použitá elekrina pochádza z obnoviteľných zdrojov. Lenže na to treba katalyzátor.

Rastliny pri fotosyntéze rozkladajú vodu pomocou enzýmov hydrogenáz. Je to mimoriadne efektívny proces, hydrogenázy sú však mimo rastlinného prostredia nestabilné a prestávajú fungovať.

Technicky praktická výroba vodíka vyžaduje stabilný kovový katalyzátor. Zatiaľ sú to vzácne kovy s nízkou valenciou, takže prekážkou výraznejšieho rozšírenia predmetných technológií je cena. Najlepší taký katalyzátor je platina, no aj najdrahší.

Novoobjavený katalyzátor je vysokovalenčný molybdén-oxo komplex, chemickým odborným označením (PY5Me2)Mo-oxo. Pokusy ukázali, že z neutrálnej i morskej vody produkuje 2,4 mólu vodíka na mól katalyzátora za sekundu. Mól je jednotka množstva látky v sústave SI, ktorá sa v gramoch rovná jej molekulovej alebo atómovej hmotnosti.

PY5Me2 je molekula z kategórie tzv. ligandov, ktoré sa viažu k centrálnemu kovovému atómu, s chemickým názvom 2,6-bis(1,1-bis(2-pyridyl)etyl)pyridín. Objaviteľský tím podľa jeho vedúceho Jeffreya Longa skúma možné obmeny tejto ligandovej časti molybdén-oxo katalyzátora, ako aj iné kovové komplexy založené na podobných ligandoch. Cieľom je maximálne posilniť katalýzu poháňanú jednak elektrickými nábojmi, jednak svetlom.

Zdroje: Nature z 29.4.2010; Komuniké Lawrence Berkeley Laboratory z 30.4.2010

Späť na správy