Wodór rozpala wyobraźnię, ponieważ jego eksploatacja nie prowadzi do powstania szkodliwych dla środowiska związków, co ma miejsce w przypadku paliw kopalnych. Niestety, do tej pory jego pozyskiwanie było w dużej mierze oparte na tych ostatnich, dlatego trudno było określić wodór mianem w pełni zielonego źródła energii. Z pomocą przyszli jednak naukowcy ze Stanów Zjednoczonych.
To właśnie oni, jak wyjaśniają na łamach Cell Reports Physical Science, opracowali metodę wytwarzania wodoru z odpadów pochodzących z sektora rolniczego. Cały proces jest napędzany energią wytwarzaną z udziałem światła słonecznego, a jego zapotrzebowanie energetyczne jest o 600% niższe od mierzonego w przypadku konwencjonalnie stosowanych podejść.
Kluczem do sukcesu okazał się biowęgiel. Taka substancja zawiera dużo węgla i zmniejsza ilość energii elektrycznej potrzebnej do przekształcenia wody w wodór. Zazwyczaj pozyskuje się ją w procesach karbonizacji, do przeprowadzenia których potrzeba wysokich temperatur. Co istotne, biowęgiel może być wytwarzany zarówno na małą skalę – na potrzeby pojedynczych gospodarstw domowych, jak i przemysłowo, dzięki czemu spełni zapotrzebowanie znacznie większych placówek.
Pozyskiwany z udziałem biowęgla wodór wykazuje znacznie mniejsze zapotrzebowanie na energię na etapie elektrolizy
Co więcej, do napędzania procesu produkcji wodoru może być wykorzystana energia pochodząca z odnawialnych źródeł, takich jak słońce czy wiatr. Dodajmy do tego możliwość odzyskiwania produktów odpadowych, a uzyskamy metodę, która powinna cechować się zerowymi emisjami netto. Sami zainteresowani określają swoje podejście mianem rewolucyjnego i nie wydaje się, by rzucali słowa na wiatr.
Sukces nie byłby możliwy bez ostatnich postępów w zakresie elektrolizy. Zjawisko to jest wykorzystywane do rozszczepiania wody na wodór i tlen, do czego potrzeba prądu. Jego napięcie da się obniżyć poprzez dodanie źródła węgla. Niestety, produktem ubocznym całego procesu jest w takim przypadku dwutlenek węgla, a do tego dochodzi zużywanie węgla bądź kosztownych substancji. Trzeba było znaleźć sposób na ominięcie ograniczeń.
Członkowie zespołu badawczego postawili na biomasę pochodzącą na przykład z odpadów rolniczych bądź odchodów zwierzęcych. Obróbka takich zasobów doprowadziła do uzyskania wspomnianego biowęgla. Metodą prób i błędów autorzy uznali, że najlepiej sprawdza się kandydat na bazie krowiego łajna. Zapotrzebowanie na energię elektryczną w celu prowadzenia elektrolizy spadło w takim przypadku aż sześciokrotnie. Wskaźnik konwersji wodoru wynosi około 35 procent, a wisienką na torcie byłaby implementacja technologii pozwalającej na wychwytywanie dwutlenku węgla powstającego za sprawą całej reakcji.