Водородное топливо представляет собой еще одну альтернативную форму энергии, которая может быть заменой использования ископаемого топлива. Эта энергия, создающая при сжигании только воду, экологически чистая с нулевым уровнем выбросов. Проблема, однако, заключается в том, что газообразный водород (H2) для топлива получают с использованием процесса, известного как паровая конверсия метана, при котором также выделяется углекислый газ (CO2) и который является ключевым фактором глобального потепления. Наличие выбросов CO2 при получении H2, затрудняет его использование по сравнению с солнечной и ветровой энергиями.
Учёные из Columbia Engineering, изобрели новый способ электролиза воды — процесса разделения воды на водород и кислород — для производства водорода без углекислого газа.
Их конструкция называется плавающим фотогальваническим (PV) электролизёром. На данный момент это пока небольшой лабораторный прототип, но промышленная установка будет похожа на глубоководную нефтяную вышку. Однако вместо извлечения нефти этот комплекс будет производить H2, используя солнечный свет и морскую воду.
Большинство коммерческих электролизёров содержат мембраны, которые разделяют водород и кислород. Поскольку такие мембраны чувствительны к примесям и микроорганизмам, имеющимися в морской воде, течением времени они выходят из строя. Изобретённое устройство не использует мембраны и, следовательно, не чувствительно к подобным проблемам.
Простота PV-электролизёра делает его конструкцию особенно привлекательной для электролиза морской воды, благодаря низкой цене и более высокой долговечности по сравнению с имеющимися устройствами, которые содержат мембраны.
Новое устройство опирается на уникальную конфигурацию электродов, которые отделяют и собирают водород и кислород на основе плавучести их пузырьков в воде. Эта система не требует перекачивания жидкости внутри устройства и производит газообразный водород с чистотой 99 процентов.
PV-электролизёр еще не готов к реальной работе, он был протестирован только на идеальных электролитах в лаборатории. Однако в будущем изобретатели намерены улучшить своё изобретение, чтобы сделать его более эффективным, а также надеются создать более крупные электролизёры, которые смогут работать в большем масштабе производства.
Учёные считают своей задачей найти масштабируемые и экономичные технологии, которые превращают солнечный свет в полезную форму энергии, которая также может храниться в то время, когда солнце не светит. В этом смысле водородная энергетика вне конкуренции.