Oficiálne vyhlásenie Toyoty nemohlo začať utopickejšie: "Je to ako mágia: dostaneme konkrétne zariadenie do kontaktu so vzduchom, vystavíme ho slnečnému žiareniu a ono začne vyrábať palivo zadarmo."
Zadarmo? Páči sa mi to?
Po prvé, palivo, o ktorom hovoria, nie je benzín alebo nafta, ale vodík. A ako vieme, Toyota je jedným z hlavných hráčov v tejto oblasti, v oblasti vozidiel s palivovými článkami alebo palivovými článkami, ktoré využívajú vodík na výrobu elektrickej energie potrebnej na zaradenie vozidla.
Jedna z hlavných prekážok rozšírenia tejto technológie spočíva práve vo výrobe vodíka. Napriek tomu, že ide o najrozšírenejší prvok vo vesmíre, nanešťastie sa vždy javí ako „pripojený“ k inému prvku – bežným príkladom je molekula vody H2O – čo si vyžaduje komplikované a nákladné procesy na jej oddelenie a uskladnenie.
A ako Toyota pripomína, výroba vodíka stále využíva fosílne palivá, čo je scenár, ktorý japonská značka hodlá zmeniť.
Podľa vyhlásenia spoločnosti Toyota Motor Europe (TME) dosiahli dôležitý technologický pokrok. V spolupráci s DIFFER (Holandský inštitút pre výskum základných energií) vyvinuli zariadenie schopné absorbovať vodnú paru prítomnú vo vzduchu a priamo oddeľovať vodík a kyslík iba pomocou slnečnej energie — teda dostaneme palivo zadarmo.
Tento spoločný vývoj má v podstate dva dôvody. Po prvé, potrebujeme nové, udržateľné palivá – ako je vodík – ktoré môžu znížiť našu závislosť od fosílnych palív; po druhé, je potrebné znížiť emisie skleníkových plynov.
Divízia Advanced Materials Research spoločnosti TME a skupina DIFFER's Catalytic and Electromechanical Processes for Energy Applications, vedená Mihalisom Tsampasom, spolupracovali na dosiahnutí metódy rozdelenia vody na jej základné prvky v jej plynnej (parnej) fáze a nie v bežnejšej kvapalnej fáze. Dôvody objasňuje Mihalis Tsampas:
Mihalis Tsampas, katalytické a elektromechanické procesy pre energetické aplikácie od spoločnosti DIFFERPráca s plynom namiesto kvapaliny má niekoľko výhod. Kvapaliny majú určité problémy, ako napríklad neúmyselné pľuzgiere. Navyše, tým, že vodu používame skôr v plynnej ako v kvapalnej fáze, nepotrebujeme nákladné zariadenia na čistenie vody. A napokon, keďže používame iba vodu prítomnú vo vzduchu okolo nás, naša technológia je použiteľná aj na odľahlých miestach, kde voda nie je dostupná.
Prihláste sa na odber nášho kanála YouTube
Prvý prototyp
TME a DIFFER demonštrovali, ako princíp funguje, a vyvinuli nový fotoelektrochemický článok v tuhom stave, ktorý je schopný zachytávať vodu z okolitého vzduchu, kde po vystavení slnku začal generovať vodík.
Tento prvý prototyp sa podarilo dosiahnuť pôsobivých 70 % výkonu dosiahnutého ekvivalentným zariadením naplneným vodou — sľubný. Systém obsahuje polymérne elektrolytické membrány, porézne fotoelektródy a materiály absorbujúce vodu, kombinované v špecifickom zariadení s integrovanou membránou.
ďalšie kroky
Sľubnému projektu sa vzhľadom na už dosiahnuté výsledky podarilo vyčleniť prostriedky z NWO ENW PPS fondu. Ďalším krokom je vylepšenie zariadenia. Prvý prototyp používal fotoelektródy, o ktorých je známe, že sú veľmi stabilné, ale mal svoje obmedzenia, ako hovorí Tsampas: „...použitý materiál absorboval iba UV svetlo, ktoré tvorí menej ako 5 % všetkého slnečného žiarenia dopadajúceho na Zem. Ďalším krokom je aplikácia najmodernejších materiálov a optimalizácia architektúry, aby sa zvýšila absorpcia vody a slnečného žiarenia.“
Po prekonaní tejto prekážky môže byť možné škálovať technológiu. Fotoelektrochemické články používané na výrobu vodíka sú veľmi malé (okolo 1 cm2). Aby boli ekonomicky životaschopné, musia narásť aspoň o dva až tri rády (100 až 1000-krát väčšie).
Tsampas podľa svojich slov napriek tomu, že tam ešte nedorazil, dúfa, že tento typ systému môže v budúcnosti slúžiť nielen na premiestňovanie áut, ale aj na pohon domov.