Скорее всего, именно водород станет главным действующим лицом в процессе отказа от ископаемого топлива. Однако для того, чтобы сделать его экологически безопасным, требовалось огромное количество воды. Но теперь исследователи разработали новую технику, позволяющую получать водородное топливо из воздуха даже в самом сухом климате.
Водород можно сжигать так же, как обычное топливо, но единственным побочным продуктом, который он выделяет, является вода. Он имеет хорошую плотность энергии, благодаря чему может с успехом применяться в транспортных средствах с жесткими требованиями к весу, таких как авиация. Кроме того его будет удобно хранить в течение длительных периодов времени.
Но степень экологичности водородного топлива во многом зависит от способа его производства. Сегодня основную часть составляет так называемый «серый водород», который производится из ископаемого топлива и приводит к значительным выбросам парниковых газов. Чтобы водород способствовал обезуглероживанию, нужно перейти на «зеленый водород», производимый электролизерами, которые расщепляют воду на водород и кислород с использованием возобновляемых источников энергии.
Проблема в том, что большинство мест с лучшими возобновляемыми источниками энергии (с высоким солнечным и ветровым потенциалом) страдают от нехватки воды. Но теперь исследователи из Мельбурнского университета в Австралии разработали новую методику, способную создавать водородное топливо из влаги, присутствующей в воздухе. Более того, данный способ работает, даже если влажность ниже, чем в самых сухих пустынях мира.
Дело в том, что даже в самом сухом климате воздух содержит значительное количество влаги. Исследователи отмечают, что даже в таких местах, как пустыня Сахель, относительная влажность в среднем составляет около 20 процентов. Поэтому они приступили к поиску способа применить этот неиспользованный водный ресурс для производства водорода.
Их изобретение состоит из устройства для сбора воды, в котором находится губка, пропитанная водопоглощающей жидкостью, способной вытягивать влагу из воздуха. По обе стороны от этого резервуара находятся электроды, которые могут питаться от любого возобновляемого источника энергии. Когда ток проходит через цепь, вода расщепляется посредством электролиза на составляющие ее атомы кислорода и водорода.
Устройство может эффективно работать 12 дней подряд и производить водород с чистотой 99%. Более того, устройство продолжает работать при относительной влажности до четырех процентов.
Чтобы проверить его реальный потенциал, команда параллельно установила пять электролизеров и разместила их снаружи, где они питались от солнечной панели. За день устройство производило в среднем 745 литров (197 галлонов) водорода на квадратный метр.
Это примерно вдвое меньше, чем обычный электролизер, питаемый водой, но очень даже неплохо для устройства, работающего на влаге из воздуха.
Основная проблема водородного топлива в том, что инфраструктура для его распределения сильно отличается от инфраструктуры повсеместно используемого ископаемого топлива, требующего высокого давления и даже криогенного хранения. Устройство, позволяющее создавать водород из воздуха в любом месте, могло бы помочь распределить производство и обойти некоторые из этих проблем.
Однако на данный момент самым большим препятствием для «зеленого водорода» является стоимость. Пока технология электролизеров не упадет в цене и не станет более эффективной, водород вряд ли сможет конкурировать с традиционными видами топлива, независимо от того, получен он из воздуха или нет.
Тем не менее уже сегодня делаются активные шаги к переходу на более экологичный вид энергии. Буквально на днях в Германии запустили первые пассажирские поезда на водороде.
