A legtöbb hidrogént jelenleg az ipar állítja elő, ám a környezetbarát üzemanyagként is használható anyag termelése nem annyira nevezhető zöldnek: nagyrészt földgáz és vízgőz reakciójával állítják elő, kisebb mértékben pedig nagyobb energiaigényű hidrogéntermelő módszerekkel, mint amilyen a víz elektrolízise. Ahhoz, hogy a hidrogén termelése valóban környezetbarát lehetőség legyen, a kutatóknak olyan megoldást kell kidolgozniuk, ami segít csökkenteni ezt az energiaigényt.

Ezen a téren léptek egyet előre a japán Shinshui Egyetem kutatói, akik egy speciális fotokatalizátor használatával érték el, hogy a termelés nagyobb volumenű legyen, ehhez pedig kevesebb energiát kelljen felhasználni. Eredményeiket a Frontiers in Science című tudományos lapban publikálták.

A katalizátorok a fény segítségével meggyorsítják a kémiai reakciót, ami a vizet alkotóelemeire bontja. Jelenleg kétféle módon végzik az elektrolízist, amivel a hidrogént kinyerik a vízből: az egylépcsős és a kétlépcsős módszerrel. Ez összességében nem újdonság, de a legtöbb esetben az egylépcsős módszert alkalmazzák, ami kevésbé hatékony.

A kétlépcsős rendszer kifinomultabb, ennél ugyanis az egyik fotokatalizátor csak oxigént, a másik pedig csak hidrogént állít elő a vízből. A japán kutatók ezt fejlesztették tovább úgy, hogy a napfényt kémiai energiaként tárolták, így azt bárhol és bármikor fel lehet használni.

A szakemberek az elmélet bizonyítására egy 100 négyzetméteres telepet hoztak létre, amit három éven át üzemeltettek – írja az Interesting Engineering. A reaktorban a fény ultraibolya sugaraira reagáló fotokatalizátort használtak, aminek köszönhetően az átalakítási hatékonyság másfélszer nagyobb volt a természetes napfényben, mint laboratóriumi körülmények között.

A kutatók most azon dolgoznak, hogy sikerüljön áttörni a hatékonyság 5 százalékos küszöbét. Ez nem tűnik soknak, ám a szimulált szabványos napfény használatával a legjobb esetben is 1 százalékos a hatékonyság, a természetes napfényben pedig nem érik el a rendszerek az 5 százalékot.

A szakemberek úgy látják, a jövőben hatékonyabb katalizátorokat és nagyobb reaktorokat kellene építeni ahhoz, hogy a kitűzött célt sikerüljön elérni.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.