Odzyskać marnowaną energię

Na University of Wisconsin-Madison powstała prosta technologia wykorzystania niewielkich odpadowych ilości energii do produkcji wodoru z wody. Cały proces jest wydajny i pozwala odyskać energię, która zwykle jest marnowana.

Zespołem badawczym, który dokonał odkrycia, kierował geolog i specjalista badający kryształy, Huifang Xu. Uczeni wyhodowali nanokryształy tlenku cynku oraz tytanatu baru i umieścili je w wodzie. Gdy poddali je działaniu ultradźwięków, nanowłókna w kryształach wygięły się i zadziałały jak katalizator dla reakcji, która rozbiła molekuły wody na tlen i wodór.

Gdy włókna się zginają, dochodzi do pojawienia się efektu piezoelektrycznego. Niewielkie nanowłókna wyginają się łatwiej, niż ich większe odpowiedniki, a zatem łatwiej wywołać w nich efekt piezoelektryczny. Uczeni z University of Wisconsin-Madison osiągnęli podczas swoich eksperymentów wydajność rzędu 18%, znacznie więcej, niż uzyskano do tej pory.

Możemy dostosować wielkość włókien i całego materiału, a dzięki temu możemy wykorzystać najmniejsze mechaniczne zakłócenia - takie jak wibracje czy przepływ wody - by zginać włókna i materiał. Dzięki tej technologii możemy zebrać odpadową energię i zamienić ją w użyteczną energię chemiczną - mówi Xu.

Uczony nazwał to efektem piezoelektrochemicznym (PZEC), gdyż energia mechaniczna jest zamieniana na chemiczną. Jego zespół wybrał taka drogę, gdyż energia przechowyana w formie wodoru jest bardziej stabilna niż energia elektryczna i nie traci swojej mocy z upływem czasu. Odpowiednie przystosowanie nowej technologii pozwoli na zbieranie energii z olbrzymiej ilości źródeł. Wędrując doładowywalibyśmy telefon komórkowy czy odtwarzacz MP3, a wiejący wiatr zapewniałby energię dla ulicznych latarni, którymi porusza.

Jak zauważa Xu, istnieje niewiele miejsc, takich jak wodospady czy zapory, z których można zbierać duże ilości energii. Ale mamy olbrzymią liczbę źródeł niewielkiej ilości energii. Jeśli udałoby się nam ją zbierać, efekt byłby niesamowity.

Huifang Xu University of Wisconsin-Madison efekt piezoelektrochemiczny PZEC energia wodór