Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μπέρμιγχαμ ανέπτυξαν έναν νέο καταλύτη τύπου περοβσκίτη που μπορεί να παράγει υδρογόνο σε πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες από τις υπάρχουσες τεχνολογίες.
Ο καταλύτης, γνωστός ως BNCF, επιτρέπει τη διάσπαση του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο σε θερμοκρασίες μεταξύ 150-500°C, ενώ η αναγέννησή του πραγματοποιείται στους 700-1000°C.
Η διαδικασία αυτή μειώνει σημαντικά τις ενεργειακές απαιτήσεις, καθώς οι σημερινές τεχνολογίες απαιτούν θερμοκρασίες που φτάνουν έως και 1500°C για τη λειτουργία τους.
Παραγωγή υδρογόνου: Αξιοποίηση απορριπτόμενης βιομηχανικής θερμότητας
Η νέα μέθοδος ανοίγει τον δρόμο για την αξιοποίηση της απορριπτόμενης θερμότητας από βαριές βιομηχανίες όπως χαλυβουργίες, τσιμεντοβιομηχανίες, υαλουργίες και χημικά εργοστάσια.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, η δυνατότητα παραγωγής υδρογόνου σε χαμηλότερες θερμοκρασίες μπορεί να επιτρέψει την εγκατάσταση μικρότερων, τοπικών μονάδων παραγωγής κοντά σε πηγές θερμότητας ή ανανεώσιμης ενέργειας, μειώνοντας έτσι την ανάγκη για μεταφορά και αποθήκευση καυσίμου.
Οικονομικό πλεονέκτημα έναντι άλλων μορφών υδρογόνου
Η προκαταρκτική οικονομική ανάλυση δείχνει ότι η τεχνολογία με τον καταλύτη περοβσκίτη μπορεί να παράγει υδρογόνο σε χαμηλότερο κόστος σε σύγκριση τόσο με το πράσινο υδρογόνο, που παράγεται μέσω ηλεκτρόλυσης, όσο και με το μπλε υδρογόνο, που βασίζεται στο φυσικό αέριο με δέσμευση άνθρακα.
Το πλεονέκτημα είναι ιδιαίτερα έντονο σε περιοχές με χαμηλό κόστος ανανεώσιμης ενέργειας, όπως η Αυστραλία, σύμφωνα με τους υπολογισμούς της ερευνητικής ομάδας.
Πώς λειτουργεί ο καταλύτης περοβσκίτη
Οι περοβσκίτες είναι υλικά με κρυσταλλική δομή που μπορούν να απορροφούν και να απελευθερώνουν οξυγόνο, διευκολύνοντας έτσι τη διάσπαση μορίων νερού.
Η ερευνητική ομάδα επικεντρώθηκε σε έναν συγκεκριμένο τύπο, τον BNCF, που αποτελείται από βάριο, νιόβιο, ασβέστιο και σίδηρο. Ο συγκεκριμένος καταλύτης παρουσίασε υψηλή σταθερότητα και διατήρησε την απόδοσή του για τουλάχιστον 10 κύκλους λειτουργίας χωρίς σημαντικές δομικές αλλοιώσεις.
Προοπτικές για τη βιομηχανία υδρογόνου
Η τεχνολογία αυτή μπορεί να αποτελέσει σημαντικό βήμα για τη μείωση του κόστους παραγωγής καθαρού υδρογόνου και την ευρύτερη υιοθέτησή του ως καυσίμου μηδενικών εκπομπών.
Το Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ έχει ήδη καταθέσει αίτηση πατέντας για τη χρήση των καταλυτών BNCF στη χαμηλής θερμοκρασίας διάσπαση νερού και αναζητά συνεργάτες για την περαιτέρω ανάπτυξη και εμπορική αξιοποίηση της τεχνολογίας.