Mokslo ir technologijų pasaulis

Vandenilio kuro elementai turėjo tapti dar vienu dideliu proveržiu transporte ir energetikoje. Jau 1970 metais, kai buvo dujų krizė, daugelis kalbėjo, kad vandenilis yra ateitis, kad šis švarus energijos šaltinis pakeis kitas kuro rūšis ir taps pagrindiniu automobilių ir elektrinių kuru. Deja, tai taip ir neįvyko.

Pasirodė, kad vandenilis yra per brangus, todėl jo naudojimas daugiausiai apsiribojo laboratorijose, kuriose tyrėjai vis stengiasi kuo geriau išnaudoti vandenilį ir padaryti jį kuo pigesnį bei priimtinesnį plačiam automobilių panaudojimui. Jau yra keletas transporto priemonių ir energijos generatorių, kurie varomi vandeniliu, tačiau jie dar nėra plačiai paplitę.

Tačiau atrodo, kad jau pavyko sumažinti vandenilio išlaidas ir galiausiai šie degalai taptų perspektyvūs ir plačiai paplitę. Pastaruoju metu, amoniakas, vandenilio „turtinga“ molekulė, tapo molekuliniu vandenilio šaltiniu, reikalingu gaminti elektrą. Mokslininkai suprato kaip, nesukuriant įprastų teršalų, išgauti šį kurą ir gaminti energiją, naudojant amoniaką.

Gerai žinoma, kad vandenilio reakcija su deguonimi sukuria elektros energiją. Šios reakcijos šalutiniai produktai yra tik vanduo, o ne šiltnamio reiškinį sukeliančios agresyvios cheminės medžiagos, kurios susidaro deginant anglį ir naftos produktus. Tačiau vandenilis turi iš kažkur atsirasti: pirmuoju kandidatu tampa amoniakas – lengvai valdoma molekulė, kuri susideda iš trijų vandenilio atomų ir vieno azoto atomo.

Amoniakas anksčiau rimtesnio dėmesio nesulaukė, nes jis užsidega labai aukštoje temperatūroje ir gauti vandenilį įprastomis sąlygomis buvo neįmanoma. Be to, cheminės reakcijos sukūrė azoto oksidų šalutinių produktų, oro teršalų, kurie gali sukelti plaučių ligas. Tad nebuvo prasmės naudoti amoniaką kaip degalus vandeniliu varomose transporto priemonėse. Norint gauti gryną vandenilį, reikia daug daugiau energijos, o tada tai tampa ekonomiškai nepatrauklu.

Naujausiuose mokslininkų tyrimuose buvo nustatyta, kad įvedant naują cheminę medžiagą – kristalinės formos varį, silicį ar kitą metalą – amoniako užsidegimo temperatūra pažemėja (tad degalai tampa veiksmingesni) ir tuo pačiu pašalina azoto oksido taršą. Vienintelis šalutinis produktas yra azotas, nekenksmingos dujos, kurios sudaro didžiąją dalį Žemės atmosferos.

Iš tikrųjų tyrėjams pavyko išsiaiškinti kaip amoniaką paversti pigiu ir švariu vandenilio šaltiniu, kuris gali būti labai naudingas. Pasak Aplinkos Apsaugos Agentūros (EPA aut. past.), nuo 2016 metų transporto sektorius Amerikoje sudarė daugiau nei ketvirtadalį šiltnamio reiškinį sukeliančių dujų. Vienas iš didžiausių potencialių vandenilio energijos panaudojimo būdų yra būtent transporto priemonės.

Kitas šio tyrimo žingsnis – plėtra. Kol kas tai tėra ankstyvas tyrimas, kuris buvo atliktas laboratorijose. Ir norint, kad šis kuras, o tuo pačiu ir technologija, taptų plačiai naudojama, mokslininkai dar turės viską išbandyti realiomis sąlygomis ir įsitikinti, kad cheminė reakcija gali sukurti reikšmingą vandenilio kiekį. Kai tai įvyks, beliks tik laiko klausimas, kol vandenilis užims deramą vietą šalia kitų švarių energijos šaltinių.

P.S. Čia galite detaliau susipažinti su vandeniliu varomų transporto priemonių situacija pasaulyje, technologiniais pasiekimais bei kitomis sritimis, kuriose galima panaudoti vandenilį.