Překvapivý objev: Vodík z alkoholu lze vyrobit levně a udržitelně díky železu a UV záření

Vědecké objevy často vznikají v drahých laboratořích, ale někdy budoucnost energie začíná náhodou. Přesně takový byl případ výzkumníků z japonské univerzity Kyushu, kteří hledali složité a nákladné metody pro získávání vodíku z metanolu.

Vědecké objevy často vznikají v drahých laboratořích, ale někdy budoucnost energie začíná náhodou. Přesně takový byl případ výzkumníků z japonské univerzity Kyushu, kteří hledali složité a nákladné metody pro získávání vodíku z metanolu. Namísto toho narazili na recept tak jednoduchý, že by ho bylo možné zopakovat i ve středoškolské chemické laboratoři.

Tým vědců nečekaně zjistil, že smícháním iontů železa, hydroxidu sodného a metanolu a následným ozářením směsi UV světlem dochází k masivnímu uvolňování vodíkového plynu. „Zpočátku bylo těžké tomu uvěřit,“ uvedl Takahiro Matsumoto, hlavní autor studie a docent na Fakultě inženýrství univerzity. Popsal to jako neuvěřitelnou shodu náhod, kdy při jednom z kontrolních experimentů, který měl ukázat, co by nemělo fungovat, vzniklo značné množství vodíku.

Nový recept na udržitelný vodík

Reakce se ukázala být mimořádně účinná. Jednoduchá železná směs vyprodukovala 921 mmol vodíku za hodinu na gram katalyzátoru, což je srovnatelné s výkonem nejdražších a technologicky vyspělých katalyzátorů. Proces, známý jako dehydrogenace alkoholu, uvolňuje vodík uložený ve sloučeninách, jako jsou alkoholy. Kromě metanolu se vědcům úspěšně podařilo získat vodík z různých zdrojů, včetně jiných alkoholů a surových materiálů z biomasy, jako je glukóza a celulóza. Tento vývoj řeší problém většiny moderních katalyzátorů, které jsou drahé a často vyrobené ze vzácných kovů, jako je platina nebo iridium. Nová metoda využívá železo, jeden z nejhojnějších a nejlevnějších prvků na Zemi.

Přestože potenciál je nesporný, vědci přiznávají, že zatím plně nerozumí mechanismu reakce na molekulární úrovni. Také katalytická aktivita pro jiné materiály než metanol je stále nízká. Vodík je čisté palivo, které při použití nevypouští oxid uhličitý, ale jeho současná výroba je paradoxně stále spojena s fosilními palivy. Pro dosažení pozitivního ekologického dopadu jsou nezbytné udržitelné výrobní metody, které oddělí výrobu vodíku od energetických zdrojů náročných na uhlík. Právě zde může nová metoda založená na železe zásadně změnit situaci. Výzkumníci se nyní zaměřují na optimalizaci procesu, aby připravili cestu pro udržitelnější vodíkové technologie. Profesor Matsumoto navíc věří, že extrémní jednoduchost reakce by mohla umožnit její zopakování studenty i amatéry, což by mohlo podnítit zájem o vědeckou kariéru.