Οι ειδικοί σε ενεργειακά θέματα συμφωνούν πως το υδρογόνο μπορεί να διαδραματίσει ρόλο κλειδί στις μελλοντικές τεχνολογίες ανανεώσιμης ενέργειας, εφόσον αναπτυχθεί ένα σχετικά φθηνό, αποδοτικό και απαλλαγμένο από άνθρακα μέσο διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο.
Ένα σημαντικό βήμα ως προς αυτό τον κρίσιμο στόχο έγινε από μία ομάδα ερευνητών από το πανεπιστήμιο του Μπέρκλεϊ. Η συγκεκριμένη ομάδα ανακάλυψε ένα φθηνό μεταλλικό καταλύτη, ο οποίος μπορεί να παράγει αέριο υδρογόνο από το νερό σε αρκετά καλή απόδοση. Ο συγκεκριμένος καταλύτης βασίζεται σε ένα μεταλλικό σύμπλοκο του μολυβδαινίου, το οποίο είναι πολύ πιο φθηνό από την πλατίνα, που αποτελεί τον ευρύτατα χρησιμοποιούμενο μεταλλικό καταλύτη για τη διάσπαση του νερού. Επιπρόσθετα, ο καταλύτης του μολυβδαινίου δεν απαιτεί οργανικά πρόσθετα ενώ λειτουργεί σε φυσικό ή θαλασσινό νερό, ακόμα και αν είναι βρώμικο. Το θαλασσινό νερό αποτελεί την πιο πλούσια πηγή υδρογόνου στον πλανήτη.
Το αέριο υδρογόνο, όταν καίγεται ή χρησιμοποιείται σε κυψέλες καυσίμου για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος, εκπέμπει μόνο υδρατμούς ως προϊόν. Παρ' όλα αυτά, το αέριο υδρογόνο δεν υπάρχει στη φύση και υπάρχει ανάγκη να παραχθεί από τον άνθρωπο. Το περισσότερο από το υδρογόνο στις Η.Π.Α προέρχεται από το φυσικό αέριο, ένα ορυκτό καύσιμο. Αν και φθηνή η συγκεκριμένη τεχνική παραγωγής, εκπέμπει τεράστια ποσά άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Επίσης, το υδρογόνο μπορεί να παραχθεί από την ηλεκτρόλυση του νερού (διάσπαση σε υδρογόνο και οξυγόνο) με τη χρήση ηλεκτρικού ρεύματος. Η συγκεκριμένη μέθοδος είναι φιλική προς το περιβάλλον και βιώσιμη οικονομικά, ειδικά αν το ηλεκτρικό ρεύμα παράγεται από τεχνολογίες ανανεώσιμης ενέργειας (ηλιακή ή αιολική ενέργεια). Παρ'όλα αυτά, απαιτεί τη χρήση ενός καταλύτη για τη διάσπαση του νερού.
Η φύση έχει αναπτύξει ένζυμα εκπληκτικής αποτελεσματικότητας για τη διάσπαση του νερού, γνωστά και ως υδρογενάσες, τα οποία χρησιμοποιούνται από τα φυτά κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης. Τα συγκεκριμένα ένζυμα όμως είναι ιδιαίτερα ασταθή και απενεργοποιούνται εύκολα όταν απομακρύνονται από το φυσικό τους περιβάλλον. Γι'αυτό το σκοπό και η επιστημονική έρευνα στρέφεται προς σταθερούς μεταλλικούς καταλύτες, οι οποίοι είναι δυνατό να λειτουργούν υπό μη - βιολογικές συνθήκες.
"Ο κύριος επιστημονικός στόχος είναι η δημιουργία μοριακών συστημάτων, από υλικά που βρίσκονται σε αφθονία στη γη, τα οποία θα παράγουν υδρογόνο από το νερό και τα οποία θα διαθέτουν υψηλή καταλυτική δραστικότητα και σταθερότητα. Πιστεύουμε ότι η ανακάλυψη του μοριακού καταλύτη του μολυβδαινίου για την παραγωγή υδρογόνου από το νερό χωρίς τη χρήση πρόσθετων οξέων ή οργανικών διαλυτών καθιερώνει νέα χημικά δεδομένα για την ανάπτυξη καταλυτών με υψηλή δραστικότητα και σταθερότητα σε υδατικό περιβάλλον" (Christopher J. Chang)
ΠΗΓΕΣ
1. Karunadasa, H.I., Montalvo, E., Sun, Y., Majda M., Long, J.R., Chang, C.J. (2012), A Molecular MoS2 Edge Site Mimic for Catalytic Hydrogen Generation, Science, 335, 698-702
