+0

Vďaka slovenskému vynálezu môžu byť vodíkové autá lacnejšie

Nový senzor úniku vodíka je lacnejší než súčasné a energeticky podstatne menej náročný. Uplatnenie nájde aj mimo automobilového priemyslu.

Zatiaľ nevedno, či práve vodík a palivové články sú tou správnou alternatívou k súčasným palivám, vyrobeným z ropy. 

Audi, Hyundai alebo Toyota jej však veria.

Posledná menovaná značka nedávno spustila výrobu vodíkového modelu Toyota Mirai. Štvordverový sedan prejde na jedno natankovanie päťsto kilometrov a v Japonsku ho predávajú za 7 236 000 jenov, čo je v prepočte asi 54 000 eur.

Automobilky tlačia na rozširovanie infraštruktúry vodíkových čerpacích staníc a lobujú v jednotlivých krajinách, aby ekologicky ladené vozidlá získavali rôzne úľavy.

Zároveň sa konštruktéri usilujú zjednodušiť a zlacniťtechnológiu tak, aby bola dostupnejšia. Pomôcť im môže vynález experimentálnych fyzikov z Univerzity Komenského v Bratislave.

Tím vedcov pod vedením prof. RNDr. Andreja Plecenika, DrSc. vyvinul jednoduchší a tým pádom lacnejší senzor vodíka v porovnaní s tými súčasnými.

Detekcia unikajúceho vodíka je nutnou výbavou všetkých áut, vybavených palivovými článkami. Senzor musí včas odhaliť únik látky a zabrániť tak výbuchu.

Súčasné senzory sú pomerne zložité a drahé, pretože ich pracovná teplota sa pohybuje v rozmedzí dvesto až štyristo stupňov Celzia. To znamená, že musia byť neustále vyhrievané, čo spotrebúva energiu, ktorá by mohla byť využitá na napájanie iných spotrebičov, resp. pohon auta. Citlivosť súčasných senzorov je pri izbovej teplote veľmi malá.

„Novovyvinutý detektor je založený na jednoduchom princípe,“ hovorí prof. A. Plecenik z Univerzity Komenského. „Meria sa elektrický odpor medzi dvoma elektródami, medzi ktorými je plynovocitlivá tenká vrstva s hrúbkou niekoľko desiatok nanometrov." 

"Pre vysokú citlivosť tohto senzora aj pri izbovej teplote je dôležité, že šírka hornej elektródy je na úrovni približne 100 nanometrov, resp. menej. V takýchto nanoštruktúrach sa už výrazne prejavujú efekty prebiehajúce na nano-škále a práve vďaka tomu má tento senzor takéto výnimočné vlastnosti. Aj keď predpokladáme, že tento senzor bude selektívne citlivý najmä na vodík, dá sa očakávať, že po zmene niektorých parametrov bude schopný detekovať aj iné plyny, napr. metán v baniach,“ vysvetľuje fyzik UK.

Vedci odhadujú mnohonásobne nižšie výrobné náklady (rádovo jednotky eur) nového senzora, v porovnaní so staršími zariadeniami.

Využiteľnosť novinky má byť široká, keďže okrem áut, sa vodík používa aj v potravinárskom, chemickom, elektronickom a farmaceutickom priemysle, pri zváraní a rezaní. Schopnosť detekovať aj iné plyny rozsah jeho použitia ešte rozširuje.