Innovatív megoldások a fenntarthatóság jegyében: hulladékból nyernek vegytiszta hidrogént, így létrehozva a zöld energiát.

A Koreai Energiakutató Intézet (KIER) kutatói forradalmi lépést tettek a tiszta hidrogénenergia előállításának terén. A csapat által kifejlesztett és tanúsított új "Zero-Gap" technológia, amely bioelektrokémiai cellákra (BEC) épül, mikroorganizmusok segítségével képes átalakítani a szerves hulladékot értékes hidrogénezett gázokká. A folyamat során a mikroorganizmusok hatékonyan lebontják a hulladék szerves összetevőit, amelynek következtében elektronok és hidrogénionok szabadulnak fel. Ezek az elemek végül egyesülnek, és hidrogént képeznek, hozzájárulva ezzel a fenntartható energiaforrások fejlődéséhez.

"Ez a technológiai fejlesztés nemcsak a szerves hulladék feldolgozásának környezeti és gazdasági kihívásaira ad választ, hanem jelentős előrelépést jelent a tiszta hidrogénenergia hatékony előállításában" - hangsúlyozta Dr. Jwa Eunjin, a kutatás vezetője.

A hagyományos hidrogéntermelési eljárások, amelyek jellemzően fosszilis energiahordozókra építenek és jelentős mértékű szén-dioxid-kibocsátást generálnak, mellett a BEC innovatív megoldást nyújt. Ez a módszer nemcsak hogy fenntarthatóbb és költséghatékonyabb, de alacsony hőmérsékleten működik, így drasztikusan csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást, támogatva ezzel a globális dekarbonizációs törekvéseket.

A nagyobb méretű rendszerek kiépítése eddig komoly belső ellenállásba ütközött, ami jelentősen csökkentette a hatékonyságot. Ez a kihívás megnehezítette a BEC-technológia széleskörű ipari alkalmazását. Viszont a kutatók által kifejlesztett "Zero-Gap" technológia új megoldást nyújt: az elektródák és az elválasztók közötti távolság minimálisra csökkentésével javul az elektronok áramlása, ezáltal pedig optimalizálódik a reakció hatékonysága.

"Ez a fejlesztés áthidalja a hagyományos eljárások teljesítményveszteségeit, lehetővé téve a nagyméretű, költséghatékony hidrogéntermelést" - írja a kutatóintézet sajtóközleménye.

Az új technológia egyik kiemelkedő jellemzője, hogy a nagyobb rendszerek esetében is folyamatos és kiegyensúlyozott teljesítményt nyújt. A hagyományos zero-gap struktúrák méretének növelésekor gyakran felmerülnek nyomásegyensúlyi problémák, amelyek rontják a hatékonyságot. Ezzel szemben a KIER innovatív megoldása képes kiküszöbölni ezeket a hátrányokat, így a rendszer mérettől függetlenül optimális teljesítménnyel működik.

A Koreai Tesztelő Laboratórium (KTL) által végzett alapos vizsgálatok megerősítették az új technológia kiemelkedő hatékonyságát. Az eredmények alapján a Zero-Gapot használó cellák 1,2-szer nagyobb hidrogéntermelést és 1,8-szor magasabb elektrontermelést produkáltak a hagyományos BEC-eljárásokhoz viszonyítva. A pilot kísérletek is hasonló eredményekkel zárultak, ami jelentős lépést jelent a nagyüzemi alkalmazás irányába. Ez a fejlesztés különösen értékes lehet azoknak az országoknak, amelyek fenntartható hulladékgazdálkodási és tisztaenergia célokat tűztek ki maguk elé. Manapság már nem csupán környezetvédelmi trendről van szó, hanem alapvető elvárásokról, amelyek elengedhetetlenek a jövő fenntartható fejlődése szempontjából.