Hidrojen, temiz bir yakıt olarak büyük bir potansiyele sahiptir: bol miktarda bulunur (özellikle su gibi bileşiklerde), zararlı emisyonlar üretmez ve ayrıca güneş, rüzgâr ve gelgit kaynaklarından gelen enerjiyi depolamak için kullanılabilir.
Bununla birlikte, onu pratik ve uygun fiyatlı bir şekilde üretmenin zorlukları var. Hidrojenin sudan ayrılması karmaşık bir teknoloji gerektirebilir ve ayrıca her yerde bolca bulunmayan saf tatlı suya ihtiyaç duyar.
Şimdi bilim insanları, suyu hidrojen ve oksijene ayırmadan önce nemli havadan su toplayabilen yeni bir prototip cihaz geliştirdiler.
Dahası, cihaz, nemin - havadaki su buharı konsantrasyonunun - yüzde 4'e kadar düştüğü alanlarda çalışabiliyor.
Araştırmacılar, yayınladıkları makalelerinde, "Bu çalışmada, havadaki nemin, evrensel kullanılabilirliği ve doğal tükenmezliği nedeniyle elektroliz yoluyla doğrudan hidrojen üretimi için kullanılabileceğini düşünmüyoruz" diyorlar.
Araştırmacılar tarafından bir araya getirilen cihaz, suyu elementlerine, hidrojene ve oksijene ayırmak için yenilenebilir enerjiden sağladığı elektrikle çalışan bir prototip elektrolizördür.
Elektrotlar, havadaki suyu emen ama aynı zamanda elektrolit deposu olarak da işlev gören süngerimsi bir malzeme olan su toplama ünitesinin her iki yanında yer alır. Her iki elektrot da havadan izole edilmiştir, bu da ayrılma gerçekleştikten sonra hidrojen ve oksijenin saf gazlar olarak toplanabileceği anlamına gelir.
Prototip cihazın tatmin edici bir seviyede çalışmasını sağlamak için bir dizi farklı malzeme ve kurulum test edildi ve araştırmacıların denediği konfigürasyonlardan biri, art arda 12 gün boyunca başarılı bir şekilde çalışabildi.
Araştırmacılar, "Doğrudan hava elektrolizi (DAE) adı verilen bu modül, yüzde 4 bağıl neme sahip kuru bir ortamda çalışabilir, su temini sorunlarının üstesinden gelebilir ve çevreye minimum etki ile sürdürülebilir bir şekilde yeşil hidrojen üretebilir" diye yazıyor.
Temiz içme suyu çoğu yerde zor bulunur ve önemlidir, bu nedenle bu cihaz rezervleri tüketmeden herhangi bir yerde kullanılabilir. Bununla birlikte, çevresinde hiç su bulunmayan kurak veya yarı kurak bölgelerde de kullanılması muhtemeldir.
Son zamanlarda, sudaki hidrojen ve oksijen moleküllerini ayırmak için kullanılan alüminyum ve galyumla, hidrojen yakıtı üretimi açısından bir başka önemli atılım gördük. Hidrojen gücünü daha yaygın bir gerçeklik haline getirmek söz konusu olduğunda bilim insanlarının artık takip edebilecekleri birden fazla yol var.
Bu teknolojinin hala ilk aşamalarında olduğunu hatırlamakta fayda var: farklı DAE kurulumları ve malzemeleri, verimlilik ve güç üretimi açısından farklı sonuçlarla sonuçlandı. Ancak ekip, cihazlarının geliştirilip büyütülebileceğinden emin.
Araştırma Nature Communications'da yayınlandı.