Międzynarodowy zespół badawczy prowadzony przez dr Ewę Wierzbicką został doceniony za ekologiczną metodę produkcji wodoru. Projekt polega na wydzielaniu H2 przy użyciu światła słonecznego. 

Sposób na ekologiczny wodór 

Zespół badawczy, któremu przewodzi dr Ewa Wierzbicka pracuje nad możliwościami produkcji wodoru z wody pod wpływem światła. Ta metoda należy do jednego z najbardziej ekologicznych sposobów na wytwarzanie H2. Celem badań było otrzymanie  fotoelektrokatalizatora wykorzystywanego do rozkładu wody. 

Wszystko zaczęło się od stypendium, które dr Ewa Wierzbicka odbywała na Uniwersytecie Humboldtów w Berlinie. Właśnie tam rozpoczęto badania nad pionierskim projektem. Ukończono je już w Polsce w Wojskowej Akademii Technicznej. 

Wyniki naszej pracy dotykają niezwykle istotnego zagadnienia, jakim jest znalezienie rozwiązań umożliwiających produkcję wodoru w sposób ekologiczny. Biorąc pod uwagę politykę Unii Europejskiej, oraz dynamiczny rozwój nowych gałęzi przemysłu opartego na technologiach wodorowych, zapotrzebowanie na wodór będzie szybko wzrastać – wyjaśniła dr Ewa Wierzbicka.  

Nasze prace dotyczą syntezy i badania właściwości nowych materiałów, które mogą znaleźć zastosowanie w produkcji wodoru z wody pod wpływem światła, co jest obiecującą alternatywą dla obecnie stosowanych metod pozyskiwania tego nośnika energii. 

Jak w praktyce wygląda pozyskiwanie wodoru w taki sposób? 

Elektroliza za pomocą światła

Pierwszy etap pomysłu opisanego przez dr Ewę Wierzbicką polegał na uzyskaniu materiału o ściśle określonej architekturze w nanoskali. Już to okazało się nie lada wyzwaniem. Wytworzone materiały należą do tzw. fotoelektrokatalizatorów, czyli takich, które mają zdolność do absorbcji światła i przetwarzania go w celu wytworzenia wiązań chemicznych. W tym przypadku chodziło o rozkład wody, a w efekcie produkcję gazowego wodoru i tlenu. 

Czym różni się ta metoda od typowej elektrolizy? Tutaj główną siłą napędową jest energia słoneczna, co sprawia, że zapotrzebowanie energetyczne do produkcji wodoru jest znacznie mniejsze. W efekcie ten sposób jest korzystny z punktu ekonomicznego i ekologicznego. Wydzielanie wodoru bez przyłożenia zewnętrznego napięcia to metoda produkcji o zerowej emisji dwutlenku węgla. 

O ile badania na temat materiałów o właściwościach fotoeletrokatalitycznych są obecnie dość popularne, innowacyjność prowadzonych przeze mnie badań przejawia się wykorzystaniu w tym celu wytworzonych po raz pierwszy membran z nanoporowatego tlenku tytanu wypełnionych złotymi nanodrutami. Nowatorskie jest nie tylko połączenie znanych technik anodyzacji i elektroosadzania do wytworzenia tych materiałów, ale także zaprojektowanie morfologii powierzchni, która pozwala poprawić wydajność wydzielania wodoru – dodała dr Ewa Wierzbicka. 

Polska badaczka wyróżniona za granicą 

Dr Ewa Wierzbicka rozpoczęła badania w obszarze wydzielania wodoru z wody w roku 2018. Od tej pory udało jej się osiągnąć niemałą listę sukcesów naukowych. Badaczka opublikowała 28 prac, w tym 16 jako pierwszy autor oraz 7 jako autor korespondencyjny w artykułach o różnorodnej tematyce badawczej w uznanych czasopismach naukowych.

Zdecydowanie przełomowym momentem w naukowej karierze polskiej naukowczyni była publikacja w “Material Horizons”, która przyniosła jej wyróżnienie indywidualne „Emerging Investigator”. 

Obecnie dr Ewa Wierzbicka kieruje projektem badawczym finansowanym przez Narodową Agencję Wymiany Akademickiej (NAWA). 

Będzie on polegał na łączeniu różnych metod syntezy, w celu uzyskania materiałów o odpowiedniej architekturze i wytworzeniu heterozłącz o dużej powierzchni. W efekcie prowadzić ma to do osiągnięcia zwiększonej wydajności procesu wytwarzania wodoru. Chcemy również rozpocząć badania w kierunku fotokatalizy, czyli metody pokrewnej, niewymagającej przyłożenia zewnętrznego napięcia, lecz wykorzystującej wyłącznie światło słoneczne jako jedyne źródło energii napędzającej proces wydzielania wodoru – wyjaśniła. 

Źródło: Wojskowa Akademia Techniczna 

Fot. główna: Dariusz Siemiaszko/Wojskowa Akademia Techniczna 

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.