Vědci olomouckého univerzitního výzkumného centra CATRIN spolu s kolegy z Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava našli udržitelný způsob získávání materiálu, který by sloužil pro výrobu vodíku jako zeleného paliva. Prozatímní metody nejsou podle výzkumníků šetrné k životnímu prostředí, protože využívají toxická rozpouštědla.
Hematen je poměrně mladý materiál se zajímavými elektrochemickými a fotokatalytickými vlastnostmi. Ty ho předurčují pro využití v řadě technologických aplikací, včetně například fotokatalytického rozkladu amoniaku pro výrobu vodíku jako udržitelného paliva. Dosavadní přístupy používané k výrobě hematenu však k životnímu prostředí příliš šetrné nejsou, neboť se při nich využívají toxická organická rozpouštědla. „My jsme první, kdo přichází s novou technologií, kdy místo těch toxických organických rozpouštědel používáme obyčejnou vodu a jako zdroj energie používáme ultrazvuk,“ řekl v laboratořích výzkumného centra CATRIN pro Český rozhlas jeho vědecký ředitel Radek Zbořil. Ekologický přístup a levné suroviny jsou podle nich velkou konkurenční výhodou.
„Vodík je podle mého názoru jedna z nejudržitelnějších budoucích cest v udržitelné energetice, zejména v automobilovém průmyslu,“ myslí si Zbořil. Spolu s fyzikálním chemikem Michalem Otyepkou tak přináší způsob, jak ekologicky rozložit amoniak pro výrobu vodíku přidáním kovu ruthenia na vodivý substrát hematenu. Tím výzkumníci dosáhli synergického efektu pro generování elektronů a děr pod vlivem viditelného světla. „Dokázali jsme úspěšně rozložit amoniak na vodík a dusík, což je významná reakce pro technologie ukládání vodíku. Hematen dopovaný rutheniem lze efektivně využít jako ekologicky šetrný fotokatalyzátor v technologiích výroby a skladování čisté energie,“ sdělil jeden ze spoluautorů výzkumu, Michal Otyepka působící jako vedoucí CATRIN-RCPTM a vedoucí laboratoře pro modelování nanomateriálů národního superpočítačového centra IT4Innovations na VŠB-TUO.
Amoniak, známý také jako čpavek se běžně vyrábí rozmanitými průmyslovými fyzikálně chemickými procesy a poté je ukládán do nádrží. Následně se před využitím v palivových článcích se pomocí katalyzátorů rozkládá na vodík a dusík. Díky objevu moravských vědců to půjde ekologicky. „Amoniak se dá snadno transportovat, ročně to je na celém světě asi 20 milionů tun amoniaku, takže ta technologie je vyvinutá a nejsou s ní spojena žádná rizika, která souvisí s transportem vodíku, který je výbušný ve směsi s kyslíkem,“ vysvětluje Otyepka.
Svá zjištění vědci shrnuli v článku publikovaném v Applied Materials Today. Výzkum pronikl i na titulní stránku časopisu.
