Spis treści
Nowatorskie podejście do produkcji wodoru
ZUT-olizer to efekt kilkuletnich badań naukowców z Wydziału Technologii i Inżynierii Chemicznej oraz Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki ZUT. Celem projektu było stworzenie urządzenia, które wykorzystuje odpady chemiczne jako katalizatory w procesie elektrolizy wody.
Prof. dr hab. inż. Ewa Mijowska, inicjatorka badań, podkreśla, że dzięki zastosowaniu materiałów odpadowych, udało się osiągnąć wyższą efektywność niż w przypadku komercyjnych rozwiązań.
– Dzięki interdyscyplinarnemu podejściu zaprojektowaliśmy wytrzymałą konstrukcję, a jako katalizatory wykorzystaliśmy materiały odpadowe. Otrzymaliśmy wyższą efektywność niż komercyjne rozwiązania oparte na platynie, irydzie czy rutenie – powiedziała inicjatorka badań prof. dr hab. inż. Ewa Mijowska, kierownik katedry fizykochemii i nanomateriałów na WTiICh.
Wykorzystanie odpadów chemicznych
Szczecińscy naukowcy postanowili poszukać alternatywy dla drogich materiałów krytycznych, które są powszechnie stosowane w elektrokatalizatorach. Analizując odpady poprodukcyjne z zakładów chemicznych, odkryli, że sole żelaza mogą być skutecznym zamiennikiem.
– Kolokwialnie mówiąc, podjęliśmy misję przeszukiwania śmieci, wytwarzanych przez różne fabryki chemiczne, w celu poszukiwania równie wydajnych albo wydajniejszych materiałów, które będą generowały wodór – powiedziała prof. Mijowska.
Po odpowiedniej obróbce i modyfikacji, odpady oparte na żelazie okazały się być bardzo wydajnymi elektrokatalizatorami. Proces produkcji wodoru i tlenu z wody, choć znany od 200 lat, wciąż stanowi wyzwanie dla naukowców. – Nam tylko kilka lat zabrało, żeby dzisiaj być tu, gdzie jesteśmy – powiedziała kierująca szczecińskim badaniami.
Przejście do zastosowań komercyjnych
ZUT-olizer jest już gotowy do prac wdrożeniowych, co stało się możliwe dzięki współpracy zespołu prof. Mijowskiej ze specjalistami z Laboratorium Technik Wodorowych ZUT.
– Stworzyliśmy techniczne wsparcie do przejścia ze skali mikroelektrolizera do prototypu w wersji laboratoryjnej. Możemy z niego zrobić elektrolizer w pełni do zastosowań komercyjnych – powiedział prof. dr hab. inż. Piotr Pawełko, kierownik katedry mechatroniki na WIMiM ZUT.
Techniczne wsparcie obejmowało m.in. budowę oprzyrządowania, układu do zasilania wodą oraz nadzoru temperatury. Celem było zwiększenie efektywności elektrolizera nie tylko poprzez działanie prądu, ale także dzięki zjawiskom mechaniki płynów.
– Nie tylko poprzez zwykłe działanie prądu na wodę i tworzenia wodoru i tlenu, ale też przez zjawiska fizyczne, a dokładnie przez zjawiska mechaniki płynów – wyjaśnił Pawełko.
Zastosowanie odnawialnych źródeł energii
ZUT-olizer osiągnął wydajność podobną do komercyjnych elektrolizerów, produkując 0,6 litra wodoru na minutę przy zasilaniu do 3 kW. Naukowcy podkreślają, że urządzenie można łatwo zintegrować z odnawialnymi źródłami energii, co czyni je w pełni ekologicznym.
– Łatwo jest połączyć nasz elektrolizer z odnawialnymi źródłami energii, takimi jak fotowoltaika czy turbiny wiatrowe, aby ten elektrolizer był w stu procentach ekologiczny. Żeby nie generować przy tym żadnych szkodliwych gazów – podsumowała dr inż. Klaudia Maślana z katedry fizykochemii i nanomateriałów.
Dzięki innowacyjnemu podejściu i wykorzystaniu odpadów chemicznych, ZUT-olizer ma szansę stać się przełomowym rozwiązaniem w produkcji wodoru, przyczyniając się do zrównoważonego rozwoju i ochrony środowiska.
