Vědci mají materiál levně vyrábějící palivo budoucnosti

Jakub Novák
21. 8. 2011 20:16
Příroda se znovu ukázala jako cenný zdroj inspirace
O vodíku se mluví jako o palivu budoucnosti.
O vodíku se mluví jako o palivu budoucnosti. | Foto: Radek Pecák

Richland, Washington - Vědcům se podařilo vytvořit materiál schopný rychle a levně produkovat plynný vodík, "palivo budoucnosti".

Inspirovali se v přírodě. Nová metoda ale svoji předlohu - bílkovinu - v rychlosti dokonce desetkrát předstihuje.

Výsledky práce týmu z Centra pro molekulární elektrokatalýzu na Pacific Northwest National Laboratory představil prestižní časopis Science.

A proč je tento objev tak důležitý?

Nová metoda otevírá cestu k levnému a účinnému skladování elektrické energie ve formě vodíkových palivových článků. Využít se dá zejména v případě nestálých zdrojů energie.

Když nesvítí ani nefouká

Elektrickou energii, získanou třeba ze sluneční elektrárny nebo jiného alternativního zdroje energie, je potřeba uskladnit pro případ, kdy není daný zdroj - tedy sluneční paprsky či například vítr - k dispozici.

Obvykle se elektrická energie uskladňuje v bateriích. Jelikož ale elektřina není v podstatě nic jiného než elektrony, nabízí se možnost uložit ji ve formě nějaké chemické vazby, což by bylo mnohem účinnější.

Jednou z nabízených možností je její "uskladnění" do vazby mezi atomy vodíku. Proto se výzkumníci zaměřili na jeden z kroků řetězce dějů mezi rozštěpením vody a výrobou plynného vodíku.

Co je to katalyzátor?

Jedná se o látku, která se účastní chemické reakce, ale na jejím konci zůstává nezměněna.

Může ovlivňovat jak rychlost reakce, tak i její směr či výsledný produkt.

Jak to funguje?

Původní bakteriální enzymy využívají - jako katalyzátory - poměrně běžné kovy. V současnosti se však u průmyslově vyráběných katalyzátorů využívá drahých kovů, jako je například platina.

Nově zveřejněná práce mimo jiné ukazuje, že tuto úlohu je schopný zastat i právě třeba o mnoho levnější nikl.

Na niklovém "jádře" jsou "pověšeny" aminové skupiny (odvozeno od molekuly amoniaku, čpavku obsahujícího atom dusíku). Ty mají sloužit k lapení protonu a jeho přitáhnutí do blízkosti niklu, na němž je navázán záporně nabitý iont vodíku (obsahující jeden elektron navíc).

Opačně nabité vodíky se přitáhnou k sobě a vytváří dohromady vodíkovou molekulu.

Méně je někdy více

Zpočátku, v duchu hesla "čím více, tím lépe", navěsili vědci kolem jádra hned několik aminových skupin. To se ukázalo jako nevhodná strategie, protože výsledný katalyzátor příliš rychlý nebyl.

Po postupném "osekání" několika těchto skupin a otestování rychlosti výsledné molekuly byly výsledky více než překvapující - za sekundu vzniklo 33 tisíc molekul plynu.

Elektrony (žlutě) jsou tu zabudovávány do vazeb mezi vodíky získané z vody. Oproti drahé platině a dalším kovům je zde použit nikl.
Elektrony (žlutě) jsou tu zabudovávány do vazeb mezi vodíky získané z vody. Oproti drahé platině a dalším kovům je zde použit nikl. | Foto: Pacific Northwest National Laboratory

Původní výkon bílkoviny, kterou se výzkumníci nechali inspirovat, byl oproti tomu deset tisíc. A to se jednalo o výkon v nevodném prostředí - po přidání vody běžela reakce dokonce rychlostí asi sta tisíc nově vytvořených molekul vodíku za sekundu.

Jediné "ale"

Objevil se však poměrně významný problém - i přes obrovskou rychlost je tento systém poměrně neúčinný. Na to, aby byl použitelný v praxi, totiž spotřebovává příliš mnoho elektřiny.

Další výzkum se tedy zaměří na zvýšení efektivity katalyzátoru. Zároveň je v plánu vytvoření katalyzátoru schopného, kromě samotné tvorby vodíku, také rozdělit molekulu vody.

 

Pokud jste v článku zaznamenali chybu nebo překlep, dejte nám, prosím, vědět prostřednictvím kontaktního formuláře. Děkujeme!

Právě se děje

před 2 hodinami

Hoffenheim smetl Kolín pěti góly, ale zranil se Kadeřábek

Fotbalisté Hoffenheimu v dnešní předehrávce osmého kola německé ligy rozstříleli 5:0 Kolín nad Rýnem. V dresu vítězů kvůli zranění zápas nedohrál český obránce Pavel Kadeřábek.

Devětadvacetiletý reprezentant nejprve rozjel akci, po které v 31. minutě Ihlas Bebou otevřel skóre, vzápětí ale musel střídat. Kadeřábek fauloval Kingsleyho Ehizibuea, jenž mu nepříjemně spadl na pravou nohu.

Bebou poté ve 49. minutě přidal druhý zásah a na 3:0 zvýšil o dvě minuty později Christoph Baumgartner. V závěru debakl dokonali Dennis Geiger a Stefan Posch. Hoffenheim se díky výhře posunul na osmé místo, Kolín je sedmý.

Německá fotbalová liga - 8. kolo:

Hoffenheim - Kolín nad Rýnem 5:0 (31. a 49. Bebou, 51. Baumgartner, 74. Geiger, 87. Posch).

Tabulka:

1. Bayern Mnichov 7 5 1 1 24:7 16
2. Leverkusen 7 5 1 1 20:7 16
3. Dortmund 7 5 0 2 19:13 15
4. Freiburg 7 4 3 0 11:5 15
5. Wolfsburg 7 4 1 2 9:8 13
6. Union Berlín 7 3 3 1 10:9 12
7. Kolín nad Rýnem 8 3 3 2 13:14 12
8. Hoffenheim 8 3 2 3 17:11 11
9. Lipsko 7 3 1 3 15:7 10
10. Mohuč 7 3 1 3 7:5 10
11. Mönchengladbach 7 3 1 3 9:10 10
12. Stuttgart 7 2 2 3 12:13 8
13. Eintracht Frankfurt 7 1 5 1 8:10 8
14. Hertha Berlín 7 2 0 5 8:20 6
15. Augsburg 7 1 2 4 3:13 5
16. Bielefeld 7 0 4 3 3:10 4
17. Bochum 7 1 1 5 4:16 4
18. Fürth 7 0 1 6 5:19 1
Aktualizováno před 2 hodinami

Další dodavatel energií končí. Po Bohemia Energy oznámili konec i A-PLUS a Kolibřík

Po Bohemia Energy končí v Česku s dodávkami elektřiny a plynu další dodavatelé. V pátek konec dodávek elektřiny a plynu oznámil Kolibřík energie s 28 000 klienty, ve čtvrtek se rozhodla ukončit dodávky plynu firma A-PLUS Energie se 150 odběrnými místy. Vyplývá to z oznámení společností a informací na webu Operátora trhu s elektřinou (OTE). Kolibřík energie dnes oznámila pozbytí možnosti dodávat elektřinu a plyn od úterý 19. října. Dodávky plynu od společnosti A-PLUS se zastaví od pátku 22. října. Zákazníci firem bez energií nezůstanou, dodávky jim zajistí takzvaný dodavatel poslední instance.

Kolibřík energie jako důvod ukončení činnosti uvedla stávající energetickou krizi v Evropě, kterou symbolizuje raketový růst cen. Krize je pro firmu extrémně složitá. "Kolibřík energie byl založen coby komunitní projekt, který preferuje společenskou odpovědnost nad ziskem. Za stávající situace na energetických trzích nejsme schopni zajistit dodávky elektřiny a plynu za sjednaných podmínek," uvedla firma ne webu.

Ve středu oznámila rozhodnutí o ukončení dodávek plynu a elektřiny zákazníkům skupina Bohemia Energy, která je největším uskupením alternativních dodavatelů energií v Česku se zhruba 900 000 odběrných míst.

Zdroj: Ekonomika
Aktualizováno před 3 hodinami

V Libanonu zatkli v souvislosti se čtvrteční střelbou v Bejrútu 19 lidí

V Libanonu pozatýkali v souvislosti se čtvrteční střelbou v Bejrútu 19 lidí. Informovala o tom v pátek tamní média. Čtvrteční násilí si vyžádalo životy sedmi lidí a desítky zraněných. Dnes se v zemi neotevřely školy, banky ani vládní budovy, držel se smutek a konaly se pohřby obětí.

V části hlavního města, které ve čtvrtek připomínalo válečnou zónu, na bezpečnost dohlíželi vojáci.

Násilnosti v Bejrútu propukly ve čtvrtek při protestu svolaném šíitskými hnutími Hizballáh a Amal, která požadují odvolání soudce Tárika Bitára, jenž vyšetřuje loňskou ničivou explozi v bejrútském přístavu. Výbuch téměř tří tisíc tun špatně uskladněného dusičnanu amonného zabil přes 200 lidí a více než 6000 dalších zranil. Mnozí Libanonci explozi považují za další důsledek nedbalosti a korupce mezi vysokými politiky. Hizballáh a Amal soudce Bitára viní z podjatosti.

Mnozí z účastníků čtvrtečního protestu byli ozbrojeni. Kdo začal střílet, není jasné. Konfrontace nicméně vyústila v několik hodin trvající přestřelky v místě, které bylo za občanské války v letech 1975 až 1990 frontovou linií oddělující muslimské a křesťanské části Bejrútu. Čtvrteční události mnohým konflikt připomněly a představují další ránu pro zemi, která se již několik let potýká s devastující ekonomickou krizí provázenou hyperinflací, rostoucí chudobou a nezaměstnaností i častými výpadky proudu.

Zdroj: ČTK
před 3 hodinami

Do Maďarska dorazilo 50 českých policistů, kteří budou pomáhat hlídat hranice

Do Budapešti v pátek dorazilo 50 českých policistů, kteří mají pomáhat s ochranou vnější hranice schengenského prostoru na maďarsko-srbské hranici. Informovala o tom tisková agentura MTI. Česká policie na Twitteru upřesnila, že kontingent bude dva měsíce působit v okolí města Szeged.

"Čeští policisté naposledy pomáhali s ostrahou hranice v Maďarsku před šesti lety," poznamenala česká policie na svém twitterovém účtu.

Současné nasazení padesáti českých policistů v Maďarsku schválila na konci září vláda. O možnosti personální pomoci v podobě vojáků či policistů hovořil premiér Andrej Babiš při nedávné návštěvě Maďarska, krátce před českými parlamentními volbami. Náklady na misi činí zhruba 50 milionů korun.

Zástupce maďarského policejního šéfa Zoltán János Kuczik dnes při uvítání českých policistů mluvil o rostoucím migračním tlaku, který označil za "vážnou hrozbu pro Evropu."

Zdroj: ČTK
před 4 hodinami

Tělo oběti z německých povodní se našlo v 300 kilometrů vzdáleném nizozemském Rotterdamu

Tělo ženy pohřešované po dramatických záplavách, které zasáhly západ Německa v červenci, bylo nyní nalezeno až v nizozemském přístavním městě Rotterdam, více než 300 kilometrů po proudu řek Ahr a Rýn. Informovala o tom dnes německá policie.

Tělo se našlo už před několika týdny, řekl agentuře AFP policejní mluvčí. Identifikaci oběti podle něj umožnila analýza DNA. Oběť patrně strhla rozvodněná řeka Ahr, která je přítokem Rýna. Jeho proud tělo pravděpodobně donesl až do ústí veletoku do Severního moře v Rotterdamu, který je největším evropským přístavem.

Záplavy v německých spolkových zemích Porýní-Falc a Severní Porýní-Vestfálsko si vyžádaly 182 mrtvých. Dva lidé jsou nadále nezvěstní.

Zdroj: ČTK
Další zprávy