Wlewasz do baku kranówkę i jedziesz w siną dal. Zdaje się, że to wizja równie porywająca, co absurdalna. Ale zdaniem amerykańskich fizyków można ją zrealizować
Woda może być źródłem znakomitego paliwa. W każdej cząsteczce H2O są uwięzione dwa atomy wodoru – gazu łatwopalnego stosowanego m.in. do rozpędzania amerykańskich promów kosmicznych i europejskiej rakiety Ariane. Wielu ma nadzieję, że wodór będzie paliwem przyszłości dla samochodów, bardziej ekologicznym niż dzisiejsze benzyny i oleje napędowe. Produktem spalania wodoru jest bowiem para wodna.
Wystarczy więc wlać wodę do baku i uwolnić z niej pożyteczny wodór. Tylko jak? Jeden ze znanych od lat sposobów, tzw. proces elektrolizy, wykorzystuje do tego prąd. Niestety, mnóstwo prądu. Nawet gdybyśmy mieli w aucie odpowiednio silny akumulator, to już lepiej od razu połączyć go z silnikiem elektrycznym, niż użyć do rozdzielania cząsteczek wody.
Pozyskiwanie wodoru za pomocą elektrolizy miałoby sens tylko w elektrowniach, gdzie jest dostęp do taniego prądu. Potem jednak należałoby ten gaz jakoś dostarczać do aut, a to nie takie proste. Wodór trudno się przechowuje i transportuje. Żeby utrzymać go w stanie ciekłym, trzeba go zmrozić, a jako gaz ma dużą objętość i łatwo ulatnia się nawet z hermetycznych zbiorników. Poza tym trzeba z nim postępować ostrożnie, bo jego mieszanka z powietrzem jest wybuchowa – jedna iskra i w 1937 r. z tego powodu doszczętnie spłonął w pobliżu Nowego Jorku napełniony wodorem sterowiec Hindenburg.
O te trudności rozbijają się dziś marzenia o wykorzystaniu wody, której na Ziemi w bród, do produkcji wodorowego paliwa. Jednak naukowcy z Purdue University w USA twierdzą, że potrafią je pokonać. – Wiemy, jak produkować wodór bezpośrednio w aucie. Unikniemy kłopotów z jego przechowywaniem, bo będziemy go uwalniali z wody w dokładnie takiej ilości, jakiej potrzeba do spalania w silniku – twierdzi prof. Jerry Woodall.
Metoda wykorzystuje glin, najbardziej rozpowszechniony metal w przyrodzie (z innych pierwiastków w skorupie ziemskiej więcej jest tylko krzemu i tlenu). Ze stopów glinu – czyli popularnego aluminium – od lat robi się niemal wszystko: kadłuby samolotów, konstrukcje budowlane, folie, cysterny, łyżki i garnki.
Paliwo w pastylkach
Glin niezwykle łatwo się utlenia i bardzo chętnie wchodzi w reakcję z wodą – kradnie jej atomy tlenu i uwalnia wodór. Aluminiowe przedmioty nie ulegają korozji tylko dlatego, że na ich powierzchni błyskawicznie tworzy się cieniutka warstewka tlenku glinu, która nie przepuszcza głębiej tlenu ani wilgoci z powietrza.
Ta ochronna bariera pęka jednak, kiedy do aluminium dodamy trochę galu, pierwiastka używanego dziś w przemyśle elektronicznym. Prof. Woodall zauważył to wiele lat temu, jeszcze w latach 60., kiedy pracował nad produkcją nowych półprzewodników. – Czyściłem tygle po ciekłych stopach galu i glinu. Kiedy wlałem wodę, od razu zabulgotało i zaczął ulatniać się wodór – opowiada.
Idea jest więc niezwykle prosta. Wystarczy wozić w samochodzie pastylki wykonane ze stopu glinu i galu. Kiedy polejemy je wodą, zacznie się z nich uwalniać wodór. Aż cały glin przereaguje i zamieni się w tlenek. – To nie jest bezużyteczny odpad, bo zarówno gal, jak i glin można odzyskać, stopić z nich znowu pastylki i z powrotem zastosować w samochodzie – mówi naukowiec. Jego zdaniem kalkulacje wskazują, że taki system nie byłby droższy niż obecne paliwo z ropy naftowej.
Co więcej teraz, spalając ropę, bezpowrotnie ją tracimy. Tymczasem samochody pomysłu Woodalla używałyby materiałów krążących w obiegu zamkniętym. Recykling aluminium mógłby odbywać się w specjalnych zakładach. W autach trzeba byłoby tylko co jakiś czas wymieniać balast z aluminiowych pastylek (ważący tyle co dodatkowy pasażer) na nowy. Nie byłoby więc żadnych odpadków. Nawet parę wodną – efekt spalania wodoru w silniku lub w ogniwie paliwowym – można by skroplić w baku i znów użyć.
Ile? Za drogo!
Proste? Tylko z pozoru – mówią krytycy, którzy wskazują na słąbe strony tego pomysłu.
Po pierwsze, recykling aluminium to bardzo kosztowny proces, który zżera sporo prądu. I nie jest obojętny dla środowiska. Sceptycy twierdzą, że w bilansie należy uwzględnić ropę lub węgiel, które trzeba dodatkowo spalić w elektrowniach, żeby dostarczyć konieczny prąd. Kiedy jeszcze doliczymy dwutlenek węgla, jaki wydziela się w procesie produkcji aluminium, to cały cykl może nie być bardziej ekologiczny od działalności przemysłu petrochemicznego.
Naukowcy z Purdue University bronią się, że energia konieczna do odzyskania aluminium może przecież pochodzić z czystych elektrowni – jądrowych, wiatrowych lub słonecznych.
Innym problemem jest to, że niezbędny dodatek – gal – jest drogi. Prof. Woodall twierdzi jednak, że nie potrzeba go dużo. Poza tym on również ma być recyklingowany.
– To nie są zbyt wielkie koszty w zamian za całkowite wycofanie z użycia w transporcie samochodowym paliw kopalnych – twierdzą naukowcy.
źródło: Ekogroup – Ekologia i Recykling
Dodaj komentarz