Зеленый водород, полученный путем расщепления воды с использованием возобновляемых источников энергии, является наиболее перспективным энергоносителем низкоуглеродной экономики, сообщается в издании Nature Communications.
Ученые разработали метод прямого получения водорода из воздуха путем улавливания пресной воды из атмосферы с использованием гигроскопического электролита и электролиза на зеленой энергии. Новая технология электролиза позволяет производить водород даже в самых засушливых регионах.
Тестирование прототипа модуля прямого воздушного электролиза (DAE) проходило в течение 12 дней подряд. При работе на солнечной энергии система продемонстрировала стабильный фарадеевский КПД около 95%.
Модуль DAE состоит из блока сбора воды, служащим резервуаром для хранения электролита, и электродов, соединенных с газосборниками. Гигроскопичный электролит постоянно контактирует с атмосферой и самопроизвольно извлекает воду из воздуха. Пористая среда, наполненная ионными растворами, образует физический барьер, который эффективно изолирует водород, кислород и воздух от любого смешивания.
Извлеченная вода переносится на поверхность электродов посредством диффузии и впоследствии разделяется на водород и кислород, которые выделяются и хранятся отдельно в виде чистого газа, поскольку оба электрода изолированы от воздуха.
Устройство способно работать в абсолютно сухой среде с относительной влажностью 4%, используя энергию солнечных панелей и ветровых станций. Новая технология позволит производить электроэнергию и зеленый водород в промышленных масштабах с минимальным воздействием на окружающую среду.