A világegyetem háromnegyede hidrogénből áll, Földünkön azonban jóval kevesebb található a legkönnyebb ismert elemből, ami kár, mert kiváló energiahordozóként új korszakot nyithatna a károsanyag-kibocsátás nélküli közlekedésben.

Van azonban más gond is: miközben a bolygónkon található 1,4 trilliárd liter víz 11 százaléka hidrogén, ennek a víznek csupán 3 százaléka édesvíz, a maradék pedig nem alkalmas a hidrogén előállítására: a vízbontás során olyan kémiai folyamatok zajlanak le az elektródákon, amelyek rövid időn belül tönkreteszik a berendezést.

Amerikai egyetemi kutatók most erre a problémára találtak ügyes megoldást. A kaliforniai Stanford három kutatója (Hongjie Dai, J.G. Jackson és C.J. Wood professzorok) negatív töltésű réteggel vonta be az anódot, amely így taszította a kloridionokat. Nikkelhab magot vontak be nikkel-szulfiddal, amelyre nikkel-vas-hidroxidot rétegeztek rá. A nikkelhab vezetőként szolgál, a nikkel-vas-hidroxid pedig beindítja az elektrolízist, amelynek során a víz hidrogénre és oxigénre bomlik, a nikkel-szulfidon pedig olyan, negatív töltésű kéreg képződik, ami megóvja az anódot.

Nem is olyan új a technológia: Allis-Chalmers üzemanyacellás kísérleti traktor 1959-ből

A kísérletsorozatban a hagyományos elektróda 12 óra elteltével annyira korrodálódott a tengervízben, hogy leállt az elektrolízis folyamata, az új fejlesztésű, bevont anód viszont több mint ezer órán át üzemképes maradt. Ráadásul a folyamat során tízszer nagyobb áramerősséggel tudták bontani a tengervizet, mint korábban, ezért az eljárással adott idő alatt nagyobb mennyiségű hidrogén állítható elő – a hatásfok gyakorlatilag megegyezik a jelenleg használt, tisztított édesvizet alkalmazó folyamatokéval.

Mindegy hétezer darabot adtak el eddig világszerte a Miraiból. Utódjából évente 30 ezret szeretne értékesíteni a Toyota.

Az eljárást nem csak laboratóriumi körülmények között végezték el, az egyszerű iskolai eszközökkel, a San Franciscó-i öbölből merített tengervízzel is működött. A kutatók szerint most a vállalatokon a sor, hogy ipari léptékben is megvalósítsák a folyamatot, a tudósok azonban optimisták: szerintük a jelenleg létező, tisztított vizet alkalmazó berendezések néhány alkatrész cseréjével gyorsan és hatékonyan átállíthatók tengervíz bontására.

A Stanfordi Egyetem által kidolgozott módszer új lendületet adhat a hidrogén ipari felhasználásának, és elősegítheti a hidrogén-üzemanyagcellás személy- és haszonjárművek elterjedését. A felfedezés pont időben érkezett, hiszen az FCEV-technológia élharcosa, a Toyota a következő néhány évben megkezdi a technológia széles körű piaci bevezetését. 2020-ra megfelezi az üzemanyagcella gyártási költségeit, a 2025-ben színre lépő, harmadik generációs berendezések pedig csupán negyedannyiba fognak kerülni, mint most.

A Hyundai az egyik legnagyobb szakértő a hidrogén autóipari felhasználása terén

Ez megteremti az alapot a Toyota azon ambiciójához, hogy a második generációs Mirai szedánból és további üzemanyagcellás típusaiból évente 30 ezer darabot (a jelenlegi mennyiség tízszeresét) értékesítse világszerte, ha pedig az üzemanyag is olcsón, nagy mennyiségben áll majd rendelkezésre, méghozzá fenntartható forrásból, akkor valóban beköszönthet a Toyota által megálmodott hidrogénalapú gazdaság kora.

Honda Clarity FCEV. A modell akkumulátoros és plug-in hibrid verzióban is létezik.

Forrás: Smarter Media, Stanford