Skip to main content

Materials and components for Hydrogen production by sulphur based thermochemical cycles

Article Category

Article available in the folowing languages:

Kolejny krok na drodze do gospodarki opartej na wodorze

Europejscy naukowcy opracowali nowatorskie materiały usprawniające produkcję gazu wodorowego (H2) z kwasu siarkowego. Wydajność i ekonomiczność wodoru, będącego alternatywą dla paliw kopalnych, została potwierdzona dzięki wykorzystaniu prototypów reaktorów.

Energia

Od czasu rewolucji przemysłowej świat korzysta z energii wytwarzanej z paliw kopalnych: węgla, ropy i gazu ziemnego. Jednak wyższe uprzemysłowienie i wzrost liczby ludności sprawiają, że zapotrzebowanie na elektryczność rośnie w gwałtownym tempie. Biorąc pod uwagę nieustannie zmniejszające się zasoby, elektryczność, od której jesteśmy zależni w tak wielu kwestiach, staje się towarem bardzo pożądanym, cechującym się gwałtownymi wahaniami cen i dostępności. Niepewność co do dostępności zasobów oraz ilość zanieczyszczeń powstających podczas wytwarzania energii z paliw kopalnych to przekonujące sygnały wskazujące na potrzebę znalezienia alternatywnych rozwiązań. Jedną z najbardziej obiecujących propozycji jest wodór. W przyrodzie występuje w dużych ilościach i można go znaleźć w wielu różnych regionach. Jedynym produktem ubocznym jego spalania jest woda. Jednak forma wodoru wykorzystywana jako paliwo, czyli H2, w przyrodzie nie występuje. Trzeba ją najpierw "wydobyć" z innych związków na drodze reakcji chemicznych. Można ją pozyskać z paliw kopalnych, które z natury są bogate w wodór, ale to mija się z celem. H2 można również pozyskać na drodze termochemicznych cyklów siarkowych wykorzystujących rozpad kwasu siarkowego (H2SO4), co stanowi najbardziej energochłonny krok cyklu. Jednakże krok ten wiąże się z poważnymi wyzwaniami dotyczącymi materiałów i samego procesu. Aby poprawić tego rodzaju cykle potrzebne do wytwarzania H2 w ramach procesów słonecznych bądź jądrowych, zespół finansowanego ze środków UE projektu Hycycles ("Materials and components for hydrogen production by sulphur based thermochemical cycles") skupił się na ulepszeniu materiałów wykorzystywanych w tych procesach. Naukowcy skoncentrowali się na materiałach ceramicznych należących do rodziny węglika krzemu (SiC), które mogłyby służyć za podłoże przy katalitycznym rozkładzie kwasu siarkowego. Katalizatory przyspieszają reakcje chemiczne, są zatem ważnym elementem poprawiającym wydajność. W wyniku postępów poczynionych przez zespół projektu Hycycles skonstruowano jeden z największych jak dotąd wymienników ciepła opartych na węgliku krzemu. Zaprezentowano prototyp skalowalnego – dzięki nieznacznym modyfikacjom – reaktora zasilanego energią słoneczną. Oprócz tego, aby uzupełnić badania techniczne i uzyskać pełny obraz możliwych rozbudowanych scenariuszy, członkowie projektu Hycycles przeprowadzili analizę kosztów związanych z elektrownią i produkcją H2. Technologia projektu Hycycles powinna pomóc przybliżyć się do gospodarki opartej na wodorze, która daje nadzieję na uniezależnienie się od paliw kopalnych i zdrowsze środowisko.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania