Nový chemický reaktor. Kredit: Peden et al. (2025). Nature Energy.

Vodík je slibným zeleným palivem, především kvůli tomu, že shoří na vodu a žádný uhlík v tom nehraje roli. Problém ale je, že vodík je nejprve nutné vyrobit, a to dnešního době znamená spoustu páry za vysokého tlaku, na což padne spousta emisí. Vědci se proto snaží vyrábět vodík tak, aby situaci s emisemi ještě nezhoršovaly.

Jack Peden. Kredit: J. Peden.

Tým, který vedl Jack Peden z University of Cambridge, vyvinul nový chemický reaktor, který přeměňuje metan ze zemního plynu, což je směs plynů tvořená převážně metanem, na dvě cenné suroviny. Kromě vodíku to jsou, jako bonus, také uhlíkové nanotrubičky, užitečná surovina pro nanotechnologie.

Na první pohled by se to mohlo zdát poněkud málo zelené. Zemní plyn je vykřičená fosilní surovina, což znamená, že by mohl dojít.

Pyrolýza metanu. Kredit: Peden et al. (2025). Nature Energy.

Peden a spol. ho ale nespalují. Snažili se vyladit pyrolýzu metanu, při které lze z metanu vyrobit vodík a pevný uhlík, aniž by docházelo ke vzniku oxidu uhličitého, tedy pomineme-li emise, které padnou na potřebnou energii. Až doposud to dobře nefungovalo ve větším měřítku, protože v tradičních chemických reaktorech dochází k příliš velké spotřebě plynu.

Další věc je, že není nutné používat jen zemní plyn. Metan lze získat i z bioplynu nebo ze skládkového plynu, který vzniká samovolným rozkladem organického odpadu na skládkách.

Badatelé vytvořili reaktor, jímž metan neprochází jen jednou, jak je obvyklé, ale opakovaně. Plyn, který projde reaktorem je neustále recyklován, čímž se podstatně snižují ztráty: Díky tomu se z většiny metanu stane vodík a aerogel s uhlíkovými nanotrubičkami.

V laboratorním experimentu funguje nový reaktor pěkně, pro průmyslové měřítko to Peden s kolegy simulovali, s využitím dat z podobných reálných provozů. Podle výsledků simulací reaktor přemění asi 75 procent plynu, který vstoupí dovnitř, na užitečné produkty. Vyrábí uhlíkové nanotrubičky a vodík ve hmotnostním poměru 3:1. Každé 4 kilogramy metanu poskytnou 3 kilogramy nanotrubiček a 1 kilogram vodíku.

Video: Distributed Methane Pyrolysis: How and Why to Make Better Use of Carbon #H2Americas2024

Literatura

Phys.org 23. 12. 2025.

Nature Energy online 1. 12. 2025.