Een team van onderzoekers van de Universiteit van Melbourne heeft samen met een collega van de Universiteit van Manchester een apparaat ontwikkeld dat vocht uit de lucht kan gebruiken om waterstofgas te maken. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications , beschrijft de groep hun apparaat en de prestaties ervan onder laboratoriumomstandigheden.

Terwijl wetenschappers over de hele wereld oplossingen zoeken om de opwarming van de aarde te verminderen, hebben velen zich gericht op de productie van waterstofgas als vervangende energiebron. Het is een koolstofvrije brandstof die bij verbranding alleen water als bijproduct oplevert. Waterstofgas wordt meestal gemaakt door watermoleculen te splitsen in waterstof en zuurstof, een proces dat elektrolyse wordt genoemd. Het wordt uitgevoerd door een elektrische stroom door een watermonster te laten lopen. Dit start een chemische reactie die leidt tot ontbinding van de materialen in het molecuul.

De meeste pogingen om elektrolyse toe te passen, hebben betrekking op water uit een zuivere bron en zijn vaak ingewikkeld en duur. Daarom wordt waterstof nog steeds niet veel gebruikt om voertuigen aan te drijven. In deze nieuwe poging hebben de onderzoekers het proces vereenvoudigd en een gemakkelijk beschikbare bron van watervochtigheid gebruikt.

Het apparaat, dat het team een ​​directe luchtelektrolysemodule noemt, is gemaakt met sponsachtige materialen voor de elektroden. Ze vergelijken ze met silicagel die vaak wordt gezien in vochtabsorptiepakketten. Het verzamelde vocht gaat naar een kamer waar het wordt geëlektrolyseerd. De sleutel tot het succes van de module was dat de hygroscopische elektrolyten voortdurend aan de atmosfeer kunnen worden blootgesteld.

De elektriciteit om de reacties aan te drijven, werd verkregen uit een gemakkelijk verkrijgbare hernieuwbare hulpbron - een kleine windturbine. Terwijl positief geladen elektroden door het water bewogen, werden elektronen uit de moleculen getrokken, wat resulteerde in de vorming van positief geladen zuurstofionen en negatief geladen waterstofionen. De zuurstof kwam vrij en de waterstof werd opgevangen.

Het prototype was in staat om meer dan 12 dagen achtereen waterstof te produceren. De onderzoekers lieten het ook acht maanden alleen draaien om de duurzaamheid te bepalen. En ze ontdekten dat het werkte met een luchtvochtigheid van slechts 4%. Testen tot nu toe hebben aangetoond dat het apparaat in staat is om voldoende waterstof te produceren om een ​​huis te verwarmen. Ze merken ook op dat hoewel het prototype klein is, het kan worden opgeschaald of dat meerdere modules met elkaar kunnen worden verbonden. + Verder verkennen

Niet-traditionele waterbronnen aanboren om groene waterstof te vergroten

© 2022 Science X Network