Mikroreaktor vyrábí vodík z uhlovodíků

Spalování vodíku v motorech a výroba elektřiny v palivových článcích mají celou řadu předností: nedochází ke znečišťování životního prostředí, protože produktem je jen voda, nebo vodní pára, proces je navíc velmi efektivní. Potíž představuje skutečnost, že vodík se špatně skladuje - tlakové nebo kryogenní nádoby jsou těžké a drahé a ani ostatní možné způsoby (například vázání vodíku v hydridech kovů) zatím nemají ekonomicky přijatelné výsledky. Ještě ke všemu plyn, který má nejmenší molekulu z celé Mendělejevovy tabulky, snadno uniká z nádrží i instalací a smísená se vzduchem se stává nebezpečnou třaskavinou.

Jedním z řešení tohoto problému by mohl být keramický mikroreaktor, který vyvinul tým profesora Paula Kenise z University of Illinois v Urbana-Champaign.

"Katalytická přeměna běžných uhlovodíkových paliv na plynný vodík je v porovnání se všemi dosud známými metodami skladování plynného nebo kapalného vodíku velmi bezpečná a levná," uvedl Kenis pro odborný časopis Lab on Chip.

Kenis se svými spolupracovníky postupoval při vývoji postupně po jednotlivých krocích. Nejdříve vyzkoušeli metodu umožňující za pomoci katalyzátoru uvolňovat vodík z amoniaku při teplotách okolo 500 stupňů Celsia. Dalším zdokonalováním získali miniaturní článek z keramického materiálu, v němž se rozkládají uhlovodíky při teplotě přibližně 1000 stupňů. Vysoká teplota zabraňuje zanášení povrchu katalyzátoru produkty reakce, keramický materiál dovoluje její snadné udržení.

Vývojem vodíkových generátorů se zabývá řada laboratoří. Na snímku prototyp pro pohon vozu Mitsubishi SUV.|foto: United Nuclear

Zatím se daří v mikroreaktoru získávat vodík z amoniaku a propanu, Kenis však věří, že tím možnosti jejich zařízení zdaleka nekončí. V další práci se chtějí zaměřit na využití benzinu a nafty, což jsou paliva s nejrozvinutější distribuční infrastrukturou. Reaktor velký jen několik málo centimetrů by mohl dodávat vodík pro kapesní palivové články. Elektřina z nich má buď přímo pohánět notebooky a další elektroniku - zejména pro armádu, nebo dobíjet jejich akumulátory. Obdobné řešení je ale možní použít třeba i pro elektromobily. To je důvod, proč se vývojem generátorů vodíku zabývá stále více laboratoří na univerzitách i ve velkých společnostech.