Svájci kutatók érdekes felfedezést tettek, ami fontos mérföldkő lehet a hidrogénnel hajtott járművek szempontjából - írja a Euronews. A hírcsatorna értesülései szerint ugyanis a tudósok rájöttek, hogy ha a banánhéjakat egy erős fényű lámpával kezelik, abból értékes gázok szabadulnak fel. Különösen jelentős az így kinyerhető hidrogén jelentősége, ugyanis a karbonsemlegesség eléréséhez a hidrogéncellás járművek - és más alkalmazások, például épületek fűtése-hűtése - elengedhetetlen lesz.
Az Európai Unió hidrogénnel kapcsolatos előírásai szerint a gázt - bizonyos fenntarthatósági feltételek teljesülése esetén - elő lehet álítani biomasszából, azaz növényi és állati eredetű anyagokból. Ezzel kapcsolatban komoly probléam, hogy a biomassza felhasználása rengeteg szén-dioxid kibocsátásával is jár, például Magyarországon is, ahol a megújuló energiaforrások arányaiba beleszámolják a biomassza felhasználását, ami jelentős részben a fa elégetését jelenti.
A banán héja mellett más növényi hulladékból is értékes hidrogénforrás válhat (Fotó: Unsplash/Giorgio Trovato)
A svájci École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) kutatói azonban olyan megoldást találtak , amelynek segítségével gazdaságos és klímasemleges módszerrel lehet előállítani a biomasszából a hidrogént és más melléktermékeket.
"A kutatásunk jelentőségét erősíti a tény, hogy [a gyümölcsök felhasználásával] közvetve a légköri szén-dioxidot használjuk fel" - írta közleményében dr. Bhawna Nagar, az EPFL egyik szakértője. "Ezt pedig egy xenonlámpa segítségével hasznos végtermékekké tudtuk alakítani."
Hidrogén banánból, két lépésben
A biomassza kémiai átalakításának jelenleg két módszere létezik, mindkettőhöz hőre van szükség. Az elsőt pirolízisnek, a másikat gazifikációnak hívják. Előbbinél oxigénhiányos környezetben, 4-800 Celsius fok közötti tartományban bomlasztják a szerves anyagokat, míg az utóbbinál körülbelül 1000 fokon úgynevezett szingázzá - hidrogén, metán, szén-monoxid és szén-dioxid keveréke - alakítják, melléktermékként pedig bioszén (biochar) keletkezik. Mindkét megoldáshoz az óriási hőt és nyomást elviselő bioreaktorokra, illetve viszonylag sok energiára van szükség.
A svájci kutatók által kidolgozott foto-pirolízis során azonban elég egyetlen, pár milliszekundumig tartó villantás egy erős fényű xenonlámpából, amely máris beindítja a biomassza átalakításához szükséges reakciókat. Igaz, előtte a banánhéjakat 100 fokon, 24 órán keresztül szárítják, majd finom porrá őrlik, mielőtt alávetik a xenonlámpás kezelésnek. Az így kapott porból 14,5 milliszekundum fénykezelést követően felszabadul a tiszta hidrogéngáz, melléktermékként pedig ott marad a már említett bioszén.
Egy kilogrammyni szárított biomasszából körülbelül 100 liter hidrogén és 330 gramm bioszén nyerhető ki
- mutatott rá dr. Nagar.
A bioszén ráadásul a termőföldbe keverve javítja a talaj minőségét, így az új megoldással az eddigieknél sokkal környezetkímélőbb módon lehet hidrogént előállítani. A módszer nem csak banánhéjjal, hanem kukoricacsutkákkal, kávézaccal vagy kókuszhéjjal is működőképes.
A svájci kutatók célja, hogy az eddig laboratóriumi körülmények között elvégzett kísérleteket megpróbálják ipari léptékben is reprodukálni. Ha ez sikerül, akkor jelentős lépést tettünk a zöld hidrogén felé, különösen, hogy a foto-pirolízishez elméletben akár napenergiát is fel lehet használni.