Brint er en lovende energikilde i den grønne omstilling. Når brint omdannes til elektricitet i brændselsceller, bliver der ikke udledt andet end vanddamp, men udfordringen er at producere brint billigt og bæredygtigt.
Nu har forskere fra Rice University i Texas udviklet en effektiv, billig og selvforsynende metode med inspiration fra naturens blade.
Solens lys bliver til brint og ilt
Systemet er konstrueret som en lille, lukket enhed, der i princippet kan køre sig selv. På den ene side sidder en solcelle af mineralet perovskit, som er forbundet til en række elektroder på den anden side. Elektroderne er bygget af et katalyserende materiale, som er i kontakt med vandet.
’Brintbladet’ er i virkeligheden en katalysator, der får ilt (O2) og brint (H2) til at boble op på den ene side, når sollys rammer solcellerne på den anden.
Når sollyset rammer solcellen, producerer den energi som starter katalysatoren, der deler vandet i ilt og brint. Brinten bobler op til overfladen, hvor den kan indsamles, gemmes og bruges som brændstof i for eksempel miljøvenlige biler.
Forskerne har bygget systemet af de billigst mulige elementer, bl.a. kulstof, for at gøre masseproduktion mere rentabelt. Ikke desto mindre har enheden en relativt høj effektivitet. Den omdanner 10,6% af sollyset til elektricitet og 6,7% af sollyset til brint.
Opfindelsen er selvforsynende
Men den mest enestående innovation i designet er dets selvforsynende karakter. Det kræver ingen energitilførsel udover Solens lys, og der er ikke mange bevægelige dele, som skal vedligeholdes.
Solceller og elektroder er sammensat i en samlet enhed. Solcellerne er indkapslet i en skal af polymer, som beskytter dem fra vandet, men samtidig lader Solens stråler passere. Elektroderne sidder på ydersiden, hvor de kan komme i kontakt med vandet.
Derfor kan man i princippet kaste apparatet i vandet og efterlade det, så det kan ligge og producere energi af sig selv i lange perioder.
Langt det meste brint produceres i dag ved at omdanne naturgas under høj temperatur, og det er ikke en klimavenlig løsning. Men i de seneste fem år er prisen på elektrolyseteknologi faldet med 40%, mens grøn strøm er billigere end nogensinde.
Innovationer som det 'kunstige blad' er med til at sætte endnu mere skub i den udvikling, og fremtiden peger på billig, bæredygtig brint.