Přestože se lidstvo snaží přijít s alternativním způsobem, žádná z dosavadních možností se ani nepřiblížila úrovni spalovacích motorů. S ohledem na životní prostředí je však inovace v tomto směru nezbytná a svou vizi přepravy ukázaly i vědci z Rice University v Texasu.
Jejich vynález spočívá v přeměně oxidu uhličitého na kapalné palivo, které dokáže efektivně uchovávat energii v palivových článcích. Tyto palivové články jsou založeny na kyselině mravenčí, o které se mluví také jako o palivu budoucnosti. Má až 4krát vyšší energetickou hustotu v porovnání s bateriemi, je udržitelným zdrojem a navíc za sebou nezanechává žádnou uhlíkovou stopu.
První experimenty jsme mohli vidět v roce 2016, kdy byl představen speciální autobus poháněný kyselinou mravenčí. Takové palivo bylo tvořeno z 99% kyselinou mravenčí (HCOOH) a zbývající část tvořily látky, které z ní uvolňovaly vodík. Ten se následně pomocí kyslíku proměnil na elektřinu, která poháněla elektromotor. Obrovskou nevýhodou však byl fakt, že tento proces dosahoval jen velmi malý výkon (25 kW) a bylo třeba táhnout za autobusem přívěs, kde celá reakce probíhala.
Budoucnost ekologické dopravy?
Přestože kyselina mravenčí se ukázala jako možný způsob paliva v budoucnosti, vědci ji díky nižší efektivitě nebrali velmi v úvahu. Inženýři z Texasu však celý výrobní proces značně zjednodušili, čímž se stal mnohem efektivnější. Důležité bylo nahradit tekutý elektrolyt, ve kterém se nacházejí soli. Ty se musely ve výsledku z kyseliny odstraňovat, což stojí hodně energie a nákladů – popisuje ScienceAlert.
Využili proto pevný elektrolyt, který je vyroben z nerozpustných polymerů a anorganických sloučenin. V současnosti je efektivnost na hranici 30%, ale vědci očekávají vyšší efektivitu v reaktorech nové generace, na kterých také pracují. Výsledné zařízení je navrženo tak, aby směřovalo oxid-uhličitý přes katalyzátor (bismut), až do elektrolytu, kde se setkává vodíkovými ionty, což vede k vysoce koncentrovanému roztoku kyseliny mravenčí.
V tomto procesu je samozřejmě nezbytná elektrická energie, kde je však předpoklad, že při výrobě paliva bude získávána z obnovitelných zdrojů jako voda, vzduch či ze slunečního svitu.
V prvním testu nechali reaktor pracovat nepřetržitě 100 hodin, přičemž degradace byla jen zanedbatelná. Mohl by být přitom využit na tvorbu jiných produktů jako je kyselina octová, ethanol či propanolové paliva. Hlavním cílem je však využít oxid uhličitý k tomu, aby se snížila jeho koncentrace v ovzduší a zároveň vytvořilo palivo, které by se za sebou nezanechávalo ekologickou stopu.
| Komentář autora
Kyselina mravenčí v tomto případě slouží pouze jako efektivní zásobárna pro vodík. Právě ten zajišťuje pohon. Není to tedy žádnou novinkou, avšak obrovskou výhodou je, že není potřeba žádné speciální skladování (vysokotlaké nádoby), jako v případě běžného vozidla na vodík (např. Toyota Mirai). Kyselina mravenčí se navíc může distribuovat prostřednictvím klasických benzínových čerpacích stanic (samozřejmě po důkladném vyčištění). Jde tak o ideální palivo, se kterým je třeba v budoucnu určitě počítat. Je téměř jisté, že postupem času se efektivita bude jen a jen zvyšovat, podobně jako v začátcích spalovacích motorů. |