دانشمندان راهی برای تولید هیدروژن پایدار از هوا پیدا کرده‌اند

هیدروژن یک چاره موقتی بین استفاده از سوخت‌های فسیلی و تمام برقی شدن خودروها محسوب می‌شود. متأسفانه پیدا کردن هیدروژن خالص دشوار است و استخراج آن می‌تواند پرهزینه و ناپایدار باشد. حال گروهی از دانشمندان دانشگاه ملبورن راهی برای تولید هیدروژن از رطوبت هوا پیدا کرده‌اند.

معمولاً هیدروژن با شکست هیدروکربن‌ها یا از طریق الکترولیز آب تولید می‌شود. در حالت اول، تولید کربن دی اکسید می‌تواند مشکل‌ساز شود. این کربن دی اکسید یا ذخیره می‌شود یا آزاد می‌شود و هیدروژن خاکستری و هیدروژن آبی به همین شکل تولید می‌شود. از طرفی، هیدروژن پاک از طریق الکترولیز آب تولید می‌شود. متأسفانه این روش پرهزینه و نیازمند انرژی زیادی است، بنابراین مقدار خیلی کمی هیدروژن به این روش ساخته می‌شود.

با دسترسی گسترده‌تر به منابع انرژی تجدیدپذیر، الکترولیز آب پایدارتر می‌شود، اما می‌تواند منجر به مشکل دیگری شود. مشکل کم‌آبی در بسیاری از مناطق دنیا وجود دارد. بنابراین استفاده از این مقدار آب کم موجود برای استخراج هیدروژن ممکن است جوامع را در معرض خطر قرار دهد. خوشبختانه روش جدیدی در استرالیا اختراع شده است که در آن دانشمندان تکنیک و دستگاه‌های نمونه اولیه جدیدی برای استخراج هیدروژن از هوا را ایجاد کرده‌اند.

تولید هیدروژن مبنتی بر هیدرولیز

روش جدید هنوز هم مبتنی بر هیدرولیز است. با این حال به جای استفاده از آب روی زمین، می‌تواند هیدروژن را از رطوبت هوا استخراج کند. این تکنیک امکان تولید هیدروژن با خلوص بیشتر از ۹۹ درصد را فراهم می‌کند، حتی زمانی که رطوبت هوا فقط ۴ درصد باشد. مزیت اصلی این است که تولید هیدروژن با این روش دی اکسید کربن تولید نمی‌کند و استفاده از این سیستم در مناطق کم‌آب هم ممکن است.

این روش جدید شامل یک فوم پر از سوراخ ساخته‌شده از شیشه آغشته به الکترولیت دارای رطوبت مبتنی بر اسید سولفوریک برای جذب آب از هوا است. سپس می‌توان از برق منابع تجدیدپذیر مانند خورشید یا باد برای تقسیم آب به اکسیژن که آزاد می‌شود و هیدروژن که جمع‌آوری می‌شود، استفاده کرد. تخمین زده می‌شود که این دستگاه در هر ساعت در هر متر مربع ۹۳ لیتر هیدروژن تولید کند.

دستگاه‌های نمونه اولیه هنوز کوچک هستند، اما این تیم قصد دارد در سال آینده واحدهایی به مساحت ۱ متر مربع و ۱۰ متر مربع ایجاد کند. یک دستگاه ۱۰ متر مربعی برای تأمین گاز پاک یک خانه برای پخت‌وپز و گرمایش کافی خواهد بود. این روش با نام الکترولیز هوایی مستقیم در مدت زمان طولانی عملکرد پایداری داشته است. این همچنین می‌تواند اولین فناوری باشد که از هدف بهره‌وری انرژی ۲۰ درصدی خورشید به هیدروژن که توسط وزارت انرژی ایالات متحده تعیین شده است، فراتر رود.