Vodík z vody pomocí gallia a hliníku?  
"Nepotřebujeme žádný energetický vstup a vodík bublá jako divý. Nikdy jsem nic podobného neviděl."

 

V reakci vody s kompozitem hliníku a galia vznikají bubliny plynného vodíku Kredit: Amberchan et al., Applied Nano Materials 2022.
V reakci vody s kompozitem hliníku a galia vznikají bubliny plynného vodíku Kredit: Amberchan et al., Applied Nano Materials 2022.

tato slova, kterými profesor chemie Scott Oliver z Kalifornské univerzity v Santa Cruz popisuje své dojmy z pokusů, při nichž se vlivem směsi hliníku a gallia uvolňoval z vody vodík, znějí téměř jako Archimedovo „HEUREKA!“ A kdyby slova byla projevem nadšení nad zcela novým objevem nabízejícím dostupné, nenáročné a ekologicky čisté řešení energetických problémů celého lidstva, jistě bychom váženému akademikovi odpustili i extatický běh ulicemi v rouše Adamově.

 

 

Jenže na téma rozklad vody pomocí dostupného hliníku upraveného mechanicky nebo legováním jinými kovy, případně mícháním s nekovy se toho popsalo již tolik, že nová zpráva, jakkoli slibná, budí naději i skepsi zároveň. Čistý hliník dokáže chvíli z vody produkovat vodík, ale jen do okamžiku, než ho povrchová vrstvička vznikajícího oxidu hlinitého od dalších reakcí velmi účinně izoluje. Na co tedy přišli na Kalifornské univerzitě?

 

Jeden z autorů, profesor Bakthan Singaram z Katedry chemie a biochemie prozradil, že vše začalo diskuzí s jeho studentem a dalším spoluautorem, Isaiem Lopezem, který motivován videi dostupnými na internetu dělal pokusy s výrobou vodíku z vody pomocí hliníku a galia doma v kuchyni. Už z toho je zřejmé, že nejde o zcela nový postup. Nicméně Singaram se rozhodl pedagogicky logicky a studentu navrhl, aby své experimenty dělal vědecky správným způsobem a v mnohem lepších, bezpečnějších podmínkách univerzitních laboratoří v rámci diplomové práce.

Gallium je při teplotě nad 30 °C kapalinou. Kredit: DaveHax, YouTube.
Gallium je při teplotě nad 30 °C kapalinou. Kredit: DaveHax, YouTube.

S galliem, který je kapalinou za normálního tlaku již při teplotě 30 °C se pokusničí již po desetiletí ve snaze udržet produkci vodíku z vody působením hliníku, protože odbourává tvořící se vrstvičku oxidu hlinitého blokující reakci. Autoři jsou ale přesvědčeni, že jejich studie přináší některé důležité inovace, které by mohly vést k praktickému využití, a tak vše přihlásili jako mezinárodní patent.

 


To, co lze z dostupných informací vydolovat je, že kalifornští chemikové zkoumali dvousložkový kompozit gallium – hliník, jehož syntéza probíhá bez potřeby inertní atmosféry nebo mechanické podpory. Kdo má čas a náladu, může shlédnout například toto video (stačí druhá polovina), v němž autor smirkovým papírem očištěný povrch hliníkové nápojové plechovky pokape tekutým galliem a nechá působit. Výsledek je překvapující.

 

Z hlediska struktury se v rozkladu vody osvědčila směs, v níž jsou nanočástice hliníku o velikosti 5 až 30 nm rozptýlené v galliu při atomovém poměru Ga : Al přibližně 3 : 1. "Tím vzniká mnohem větší množství vodíku, téměř kompletní ve srovnání s teoretickým výpočtem založeným na množství hliníku,“ tvrdí Olivier. Jak prokázaly testy, takto připravený kompozit uvolňoval vodík z vody destilované, kohoutkové, odpadní i mořské a výzkumníci s úspěchem otestovali i coca-colu. V optimálním případu 1 gram slitiny vygeneruje 130 ml (5,4 mmol) vodíku. A co se nákladů týče? Reakce probíhá spontánně za běžných podmínek, nevyžaduje energetické vstupy, zdrojem hliníku mohou být prý i alobalové folie z domácnosti nebo nápojové hliníkové plechovky. Drahé galium, které působí rozpouštění povlaku oxidu hlinitého na nanočásticích hliníku, se samotné nemění a je možné ho recyklovat pro opětovné mnohonásobné použití. Vyrobený Ga-Al kompozit lze před působením vzdušní vlhkosti chránit například cyklohexanem, a tak po relativně dlouhou dobu asi tří měsíců skladovat nebo převážet, což je mnohem jednodušší a levnější než taková manipulace s výsledným produktem – vodíkem. Jeho molekula je nejmenší ze všech, uniká, pokud jen trochu může a za vhodných podmínek třaskavě shoří na vodu.

Snímek z rastrovacího elektronového mikroskopu zobrazuje nanočástice hliníku v matrici gallia. Kredit: Amberchan et al., Applied Nano Materials 2022.
Snímek z rastrovacího elektronového mikroskopu zobrazuje nanočástice hliníku v matrici gallia. Kredit: Amberchan et al., Applied Nano Materials 2022.

 

 

Zní to všechno až podezřele dobře? Pojďme počítat. Za optimálních podmínek na produkci 1 m krychlového čistého vodíku by v přepočtu podle údajů bylo nutno 7, 7 kg kompozitu, v němž je necelý kilogram hliníku (při přibližném třetinovém zastoupení lehčích Al atomů). Vzácné galium prý lze mnohonásobně recyklovat a možná ho není nutné od hromadícího se oxidu hlinitého čistit, pravděpodobně stačí jen obnovit množství nezoxidovaných hliníkových nanočástic. I kdyby se zmíněných téměř 7 kg gallia využilo 100krát a vyprodukovalo se přitom těch maximálně 100 m3 vodíku, ke spotřebovaným asi 90 kilogramům hliníku bude nutné nakonec připočíst i cenu tohoto výrazně nákladnějšího kovu. Buď jeho celou hodnotu, nebo cenu jeho čištění, což nemusí být ani jednoduchý, ani levný proces. Případná redukce vzniklého oxidu hlinitého zpět na hliník je spornější – vyžaduje energeticky náročnou elektrolýzu, jejímž produktem je navíc oxid uhličitý, a ten je „fuj“. Vyvstane z této studie zastřešené patentovou přihláškou průmyslově významná výroba vodíku?

V kontextu s popsaným způsobem využití kompozitu gallia a hliníku stojí za povšimnutí rozbor „Využití hliníku a vody k výrobě čistého vodíkového paliva – kdy a kde je potřeba“, který před asi půlrokem nabídli vědci z MIT (Massachusettského technologického institutu) jako „praktický návod na výrobu vodíku z hliníkového odpadu“.

 

Krátká videa dokumentující výsledky studie jsou dostupná v Supporting Information

 

Literatura: University of California, Santa Cruz NewsCenter, ACS Applied Nano Materials

Datum: 22.02.2022
Tisk článku

Související články:

Věčný zdroj čistého vodíku: odpadní voda s exkrementy     Autor: Stanislav Mihulka (16.09.2020)
Malé modulární reaktory slibují ekonomickou produkci vodíku     Autor: Stanislav Mihulka (16.12.2020)
Kanada vybuduje výkonnou hydroelektrárnu na výrobu vodíku     Autor: Stanislav Mihulka (24.01.2021)
Pozoruhodné nanobonbony by mohly uskladňovat vodík     Autor: Stanislav Mihulka (29.12.2021)



Diskuze:

aby

Eva M,2022-02-25 13:14:06

aby nám ten vodík jednoho krásného dne nechyběl.

Odpovědět

Batéria

Martin Gašparovič,2022-02-24 15:07:57

Predpokladám že daný postup by bol vhodný na nahradenie skladovania vodíku v kvapalnom stave pre niektoré špecifické účely, pretože by nebol potrebný tlak, chladenie, ani špeciálne tesnenia. Za špeciálne účely považujem kozmickú a leteckú techniku, zbrane a podobne.

Odpovědět


Re: Batéria

D. Hruška,2022-02-24 17:13:44

Proč tak složite? Hliník jako zdroj chemické energie se v raketové technice používá už dávno (vizte např. zde https://1url.cz/mKYsY) a není k tomu potřeba vozit s sebou gallium ani vodu. A stále byste potřeboval vozit okysličovadlo.

Pokud byste přesto potřeboval vyvíjet vodík, existuje mnoho jiných reaktantů, které ale nepotřebují drahé gallium.

Odpovědět

Jediný zdroj

Mojmir Kosco,2022-02-24 12:34:11

"Levného" volného vodíku je produkce pomocí "vodíkových bakterií" .Ale i ten má spousta omezení zejména v produkci a efektivitě že se v praxi nepoužívá

Odpovědět

Je to stále stejné

Pavel Aron,2022-02-24 10:08:12

K výrobě hliníku je zapotřebí spousta energie. Takže o žádný zázračný způsob výroby vodíku se nejedná. To já jsem podobný objevil už někdy v 16 letech. Stačí vzít slanou vodu a do ní dát hliníkovou fólii. Začne se rychle vyvíjet vodík.
Rovnici podle které reakce probíhá jsem dlouho marně hledal.
Nedávno jsem našel tuto :
2 Al (s) + 6 NaCl (aq) + 6 H2O (l) → 3 H2 (g) + 2 AlCl3 (aq) + 6 NaOH

Odpovědět


Re: Je to stále stejné

Josef Hrncirik,2022-02-24 18:18:34

Je To čím dále horší!
Už jim nezbyla síla na napsání pokračování
2 AlCl3(aq) + 6 NaOH = 2 Al(OH)3(s) + 6 NaCl(aq).
Nebila to rovnice amerického? (profesora)?

Odpovědět


Re: Je to stále stejné

Florian Stanislav,2022-02-24 18:50:09

Vaši rovnici uvádí jen
https://chemequations.com/cs/?s=H2O+%2B+NaCl+%2B+Al+%3D+H2+%2B+NaOH+%2B+AlCl3
Tato stránka vyčísluje chemické rovnice, i ty co rozumně neprobíhají.
https://www.batima.cz/blog/vse-o-produktech/342-jak-je-to-s-korozi-hliniku
Důlková koroze hliníku je pomalá a nebublá.
https://chemequations.com/cs/?s=H2O%20%2B%20Al%20%3D%20H2%20%2B%20Al(OH)3&ref=search
má reakci 6 H2O (l) + 2 Al (s) → 3 H2 (g) + 2 Al(OH)3 (s), která neprobíhá kvůli pasivaci povrchu povlakem Al2O3.
Hliník lze navíc chránit před korozí změnou slitiny. Díky pouhým několika procentům hořčíku je odolný vůči mořské vodě, a proto vhodný pro stavbu lodí.

Odpovědět

perpetuum mobile.

Vinkler Slavomil,2022-02-23 15:03:45

To jak to popisují je perpetuum mobile. Což je dle 1. i 2. termodynamického zákona vyloučeno.
Co je možné, že jde o reakci typu Voda-sodík, ovšem tato reakce je jen krátkodobá, než se spotřebuje sodík. Energie reakce byla dodána při výrobě sodíku.

Odpovědět

Vladimir Karjagin,2022-02-23 14:30:47

Zdravím,jsem zde prvně a líbí se mi že převažují poučené příspěvky ze kterých je patrno že většina z Vás používá kritický rozum a má základní znalosti z F a CH
Samozřejmě že nejde o zdroj enrgie ale mohlo by jít o způsob akumulace využitelné pro potřeby např elektromobilů
Je li to použitelné je nutno zná technologicky dosaženou energetickou účinnost se započtením celého
okruhu recyklace odpadních produktů/+ cena/
Asi to nevychází dobře ale uvedené mechanické výpočty nepočítají třeba z rekuperace odpadního tepla
v technologickém řetezci recyklace Al2O3 na Al,tam by to mohlo vyjít lépe
Osobně si myslím že akumulace vodíku v chemické vazbě má budoucnost,zatím z toho jak to pozoruji vychází mi nejlépe hydridy vodíku např Na-nejdostupnější nejlevnější
S pozdravem

Odpovědět

Neznalost chemie

jaroslav mácha,2022-02-23 11:31:12

vede ke spoustě "zázračných objevů" v energetice a baterií. A i v chemii platí zákon zachování energie- na příklad energie spotřebovaná k ohřevu vody na teplotu rozkladu na kyslík a vodík minus spalné teplo vzniklého vodíku minus energie spalin včetně energie zbylé vody musí dát nulu. Katalyzátory na tom nic nemění.

Odpovědět


Re: Neznalost chemie

D. Hruška,2022-02-23 13:01:12

A myslíte, že je skutečně možné, aby byl někdo opravdu tak blbej, nebo je pouze vychytralej? Tuhle otázku si kladu vždy, když o nějakém takovém "zázračném objevu" čtu.

Odpovědět


Re: Neznalost chemie

Jan Novák9,2022-02-23 15:38:02

Neznalost chemie se obecně u profesora chemie na známé univerzitě nepředpokládá.
Obzvlášť když je to použito pro disertační práci která prochází obhajobou...

Tzn. musí jít o úmysl, a to úmysl obecně podporovaný jak univerzitou tak vědeckou obcí.
Dokonce jsou ochotní ignorovat otevřené plagiátorství obecně známého principu...

Odpovědět


Re: Re: Neznalost chemie

Roman Sobotka,2022-02-23 18:56:50

Musim se autoru trochu zastat, protoze se je treba podivat na puvodni publikaci:

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsanm.1c04331

V tom abstraktu je hlavni 'message' produkce nanocastic AI z odpadniho hliniku za ucasti galia a nasledna recyklovatelnost galia. Moznost dlouhodobeho skladovani Ga-AI kompozitu, robustnost, jednoduchost pripravy tech castic pro rozklad vody. Nikde se nepise, ze by snad objevili reakci hliniku s vodou. Nejedna se nejaky top casopis, spise zajimava metodika, ktera by se nekdy mohla hodit. Podobnych clanku vychazeji stovky. Jina vec je, jak to prezvykalo PR oddeleni UCSC. Ti lide obecne nerozumi vede, ale jsou placeni za to, vygenerovat neco wow! Jako vedec dostanete text k autorizaci, ale malokdo resi, jestli to neni prestrelene, protoze je to prestrelene temer vzdy. Rozsiril se nam tu takovy nesvar...

Odpovědět

Vůbec nic nového

jaroslav mácha,2022-02-23 10:59:18

Dávno známá je výroba vodíku z hliníku díky katalyze rtutí. Stačí nepatrné množství rtuťnaté soli máznout na hliník a a roste na něm ježek z oxidu hlinitého a vzdušné vlhkosti. Za první světové války se na frontě tato reakce používala k plnění pozorovacích balonů vodíkem. Jak řada přispivatelů píše, jde o energeticky vysoce ztrátovou reakci, k výrobě hliníku je třeba podstatně víc elektřiny než k výrobě vodíku elektrolyzou. A pozor na elektrochemický ekvivalent- 1 mol elektronů je 964OO ampérhodin.

Odpovědět


Re: Vůbec nic nového

Florian Stanislav,2022-02-23 12:49:36

Ano reakce amalgamu hliníku.
2 Al + 3 Hg + 6 H 2 O → 2 Al (OH) 3 + 6 H + 3 Hg
Hg + Al → Hg · Al
2 Hg · Al + 6 H 2 O → 2 Al (OH) 3 + 2 Hg + 3 H 2
Reakce se rtuťnatou solí je myslím něco jiného, vzniká Al2O3 z Al oxidací vzduchem ( hliníková mince s Hg2+ na vzduchu zbělá Al2O3.) Nemyslím, že by vznikal vodík.
Jinak řečeno, rtuťnatou sůl na rtuť může přeměnit hliník jako více elektropozitivní kov. Podobně reakcí Fe s Hg2+ vzniká Fe2+ a Hg. Železo se pokryje šedou rtutí.

Odpovědět


Re: Vůbec nic nového

Josef Hrncirik,2022-02-24 18:21:47

3600x běžně přehání jen američané, i když nejsou na mol.

Odpovědět


Re: Vůbec nic nového, až na 3,6 kmol elektronů

Josef Hrncirik,2022-02-24 19:48:27

Odpovědět


Re: Re: Vůbec nic nového, až na 3,6 kmol elektronů

Josef Hrncirik,2022-02-24 20:18:53

A skutečně pozor na elektrochemický ekvivalent 1 mol e- = F = 96 498 A.h. Je v tom jistota několika desetinásobků (cca 36 dB).

Odpovědět


Re: Re: Re: Vůbec nic nového, až na 3,6 kmol elektronů

Josef Hrncirik,2022-02-25 08:17:50

Prostě americký khaki zelený Kchálium-Gálium-Aluminium nánovodík je 3600 dražší než klasický černý Putinův z Donbasu.
Budoucnost patří aluminiu!

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Vůbec nic nového, až na 3,6 kmol elektronů

Josef Hrncirik,2022-02-25 08:28:41

Cožpak Vám může někdo ukrást díru v zemi, ropovod nebo plynovod?

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Vůbec nic nového, až na 3,6 kmol elektronů

Josef Hrncirik,2022-02-26 10:58:38

Ani Nabukadnezar nedokázal ukrást 3 plynovody

Odpovědět

bublá jako divý

Florian Stanislav,2022-02-23 10:49:39

Článek :"vodík bublá jako divý. Nikdy jsem nic podobného neviděl"
Jako kluk jsem pilníkem vyrobil hliníkové piliny, reagují s konc. HCl i s NaOH.
Jestli to bublalo jako divé, to si už nepamatuji.
"produktem – vodíkem. Jeho molekula je nejmenší ze všech"
Nejmenší molekula plynu není H2 ale helium He.

Výroba hliníku je energeticky náročná, elektrolýza za asi 960 °C, tavidlo kryolit atd.
Čili smysl má recyklace hliníku roztavením plechovek, Al teplota tání 660°C. Roztavení a recyklace hliníkového odpadu ušetří asi 97 % energie.
Výroba hliníku z bauxitu je extrémně energeticky náročná. Na výrobu 1 kg kovu se spotřebuje 47,5 kWh elektřiny, což je skoro 23 krát víc než energie potřebná na výrobu skla (při 50% podílu recyklované suroviny) a 9 krát víc než na výrobu kilogramu pocínovaného plechu.
Na výrobu 1 kg vodíku elektrolýzou je potřeba cca 9 l vody a cca 50 kWh elektrické energie.
Článek :" Za optimálních podmínek na produkci 1 m krychlového čistého vodíku by v přepočtu podle údajů bylo nutno 7, 7 kg kompozitu, v němž je necelý kilogram hliníku (při přibližném třetinovém zastoupení lehčích Al atomů). "
Takže na 1 m3 vodíku (při hustotě 0,089 9 kg/m3 je to asi 0,09 kg) je třeba necelý kilogram hliníku, řekněme 0,9 kg hliníku ( 10x víc jak vyrobeného vodíku), na jehož výrobu je třeba 0,9*47,5 kWh =42,75 kWh. Tedy na 1 kg vodíku přes hliník je třeba ( 1/0,09)*42,75 = 475 kWh. Což je vidět i přímo z toho, že hliníku je třeba na hmotnost 10x víc jak vyrobeného vodíku, čili 10x 47,5 kWh = 475 kWh na 1 kg vodíku.
Takže ještě jednou : Na výrobu 1 kg vodíku elektrolýzou je potřeba cca 9 l vody a cca 50 kWh elektrické energie. Čili elektrolýzou z vody získáme vodík 9,44 x méně náročně jak bubláním z hliníku. Přímou recyklací tavením hliníku ušetříme 97% energie, než na jeho výrobu.

Odpovědět


Re: bublá jako divý

Z Z,2022-02-23 18:11:37

"Nejmenší molekula plynu není H2 ale helium He."

Záleží, čo presne sa myslí, pod "najmenšou", H2 je "tenšia" no zase "vyššia" než He, ktorá sa dá považovať za guľu. He je skoro dvojnásobne hmotnejšia ako H.

Odpovědět


Re: Re: bublá jako divý

Z Z,2022-02-23 18:16:03

oprava: ... ako H2.

Odpovědět


Re: Re: bublá jako divý

Florian Stanislav,2022-02-23 19:15:20

Velikost není hmotnost.
He - atomový poloměr 31 pm
Vodík kovalentní poloměr 37 pm
Vzdálenost jader vodíku v H2 je tedy 74 pm.

Odpovědět


Re: Re: Re: bublá jako divý

Z Z,2022-02-24 10:34:49

Ale keď berieme molekulu ako trojrozmerný model typu výška šírka dĺžka, tak He má z nich menšiu len jednu z týchto vzdialeností než H2. Je to síce menej obvyklé posúdenie toho, čo je "menšie" alebo "väčšie", no ide o to, že to nemusí byť také jednoznačné.

Odpovědět

Ako by sa dali produkovať

Vladimír Bzdušek,2022-02-22 22:57:30

nanočastice hliníku o veľkosti 5 až 30 nm z odpadových Al plechoviek v kg resp. tonových množstvách?

Odpovědět


Re: Ako by sa dali produkovať

Jan Novák9,2022-02-23 19:08:31

Neexistuje nic takového jako odpadový hliník.

Každý hliník je cenná surovina ve které je už investovaná velká energie a která se dá snadno recyklovat. Hliník který se nerecykluje je nutné vyrobit z bauxitu.

Odpovědět


Re: Re: Ako by sa dali produkovať

Vladimír Bzdušek,2022-02-23 19:27:58

Použité Al plechovky sú odpad. To, že je to použiteľný odpad-druhotná surovina a na vysoké % recyklovateľný je jeho vlastnosť.

Odpovědět


Re: Re: Re: Ako by sa dali produkovať

D. Hruška,2022-02-24 14:06:51

Záleží, jestli jsou nevytříděnou součástí směsného odpadu - pak jsou použité plechovky skutečně odpadem. Pokud jsou ale vytříděné, už to není odpad, nýbrž druhotná surovina, případně se též hodí označení šrot. Jestli hliníkový šrot máte, můžete ho výhodně zpeněžit. Odřezky zlata nebo stříbra byste taky asi nenazval slovem odpad.

A předpokládám, že na výrobu vodíku by se používaly plechovky vytříděné. Louhování hliníku ze směsného odpadu galiem nezní jako pravděpodobný scénář.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Ako by sa dali produkovať

Vladimír Bzdušek,2022-02-24 22:05:17

Cakryš,
my tu špekulujeme o pár vypitých plechovkách piva, a pritom 1000x cennejšie gálium je nenahraditeľné ako GaAs polovodič ... Takéto vodíkovanie by so nazval niečo ako smrteľný hriech.

Odpovědět

Typické

Josef Šoltes,2022-02-22 21:05:12

Zákon zachování energie opět nebyl popřen. Jaké překvapení. Ten vodík zjevně spoustě lidem nedá spát, protože v něm utopili obrovské peníze a potřebují je nějak vydolovat zpět.

Odpovědět

Pavel Stanky,2022-02-22 20:52:13

Hm .. tak od lehce odbornějšího webu, bych čekal alespoň elementární čísla a počty.

Hustota vodíku je 0,089 kg/m3.
Na výrobu 1000kg Al je potřeba 15MWh.
Na výrobu 100m3 vodíku je potřeba 90kg Al.

Tedy 1kg Al je potřeba 15kWh el. energie.
Na 1m3 vodíku je potřeba 0,9kg hliníku, což jen za elektrolýzu je 13,5kWh el. energie.

A teď to příjde.

Spalné teplo vodíku je 12,8 MJ/m3 to odpovídá 3,6kWh.

Tedy jen na elektrolýzu oxidů hliníku pro regeneraci 1kg čistého Al vydáte 13,5kWh, aby bylo možné získat vodík se spalnou energií 3,6kWh, tedy jen za el. enegii elektrolýzy je bilance -10kWh.

Ideologii, propagandu a následnou totalitu, vždy doprovází absence čísel. Zůstávají jen příběhy všeobecného dobra a strachu. Proč naše děti učit memorovat? Důležitější je, aby měli ty správné, správně naučené souvislosti ....

Odpovědět


Re:

Pavel Stanky,2022-02-22 21:06:14

Elektrolýza na 1m3 vodíku, potřebuje cca 5,3kWh.

Odpovědět


Re: Re:

Dagmar Gregorová,2022-02-22 22:00:37

Tak trochu nerozumím - kdyby Vám někdo dal vhodný kompozit s nanočásticemi Al rozmíchané v GA, pak nebudete na produkci jistého množství vodíku potřebovat vůbec nic - reakce bude probíhat sama. Nejde o elektrolýzu. Ty počty v závěru je právě moje snaha zpochybnit to nadšení, které srší ze všech původních zdrojů. O elektrolýze píši jen nad rámec - v souvislosti s odpadem z reakce, což nutně musí být Al2O3. A kdyby někdo uvažoval o recyklaci tohoto zoxidovaného hliníku (to v orig. článku není), musel by tento oxid redukovat elektrolýzou, kdy se kyslík z oxidu váže na uhlík elektrody a na druhé se hromadí redukovaný hliník... Ale pokud by nikomu odpadní oxid nevadil a do systému dodával vždy nový hliník, o nijaké elektrolýze nemusíme uvažovat. Jenže jak velká produkce vodíku by pak byla možná? Nevím, jestli je to pozdním večerem, ale pro jistotu: nejde o elektrolýzu vody.

Odpovědět


Re: Re: Re:

Jiří Kocurek,2022-02-22 22:28:28

Problém je v tom, že v přírodě se vyskutuje především Al2O3. A hliník se z něj musí nejprve vyrobit, což spotřebuje značné množství energie. Tudíž "kdyby nám někdo dal" neplatí, musel by ten hliník napřed vyrobit. Tenhle zdroj vodíku začíná v hliníkárně.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re:

Dagmar Gregorová,2022-02-22 22:50:14

Souhlas. Ve velkém se musí s výrobou nebo recyklací oxidovaného hliníku počítat. V malém může jít o hliník třeba z tříděného sběru.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re:

D. Hruška,2022-02-23 09:12:00

Dobrý den, základní otázka zní, jestli je "vodík v malém" běžně k něčemu potřeba. V dnešní době se hovoří o vodíku zejména v souvislosti se zelenou energetikou, ale tam rozhodně nejde o malá množství. A pokud vytříděný odpadní hliník spotřebujeme na výrobu vodíku místo jeho recyklace, o to víc ho budeme muset vyrobit v hliníkárnách elektrolýzou.

Pokud by šlo skutečně o "vodík v malém" (např. pro nějaký laboratorní přístroj), vyvstává další problém - jak z odpadního hliníku vyrábět v malém množství kýžený hliníkový prášek pro výrobu Al-Ga slitiny. A co s odpadním Al2O3 a zbytky laku z plechovek? To vše už by vyžadovalo celkem složitý provoz. Nakonec by se ukázalo, že běžný laboratorní elektrolyzér je pro výrobu "vodíku v malém" ekonomičtější řešení.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re:

Vojtěch Kocián,2022-02-23 09:43:02

S těmi nanočásticemi to moc nechápu. Galium vytváří za relativně nízké teploty s hliníkem slitinu, což je vlastně směs drobných částic obou kovů. Zvětšením povrchu hliníku se samozřejmě zrychlí tvorba slitiny, ale není to nutné. Dokonce je takto možné rozpustit i hliník, který je součástí slitin s některými dalšími kovy. Zbavit směs nečistot je možné jednoduchou filtrací za teplot kolem 100 stupňů Celsia. Jediné, co mě napadá je správné řízení teploty při přípravě slitiny, aby měly částice správnou velikost. Tohle ostatně funguje i u jiných slitin.

Energeticky efektivní to samozřejmě nebude. Pro laboratorní výrobu vodíku se dá využít spousta jiných chemických reakcí včetně elektrolýzy vody a jako malý zdroj elektřiny jsou efektivnější metanové nebo metanolové palivové články.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re:

D. Hruška,2022-02-23 10:32:55

Nemyslím si, že by byly nutné nanočástice, ale nějaké nadrcení ano. Dále by bylo potřeba ze vznikající slitiny odstraňovat pevný odpad (ochrannou fólii plechovek, lak, elox). K tomu by byla potřeba specializovaná linka nebo lidský pracovník - pro výrobu vodíku v malém množství naprosto neekonomické. Jako demonstrace pro středoškoláky to smysl dávat může.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re:

Jan Novák9,2022-02-23 11:36:30

Jestli je hliník z tříděného zběru nebo ne nehraje roli pro výpočet energetické náročnosti. Hliník z tříděného zběru se přetaví na nový a pokud by byl spotřebován na výrobu vodíku bude muset být někde jinde nahrazen výrobou hliníku z bauxitu. Takže celková energetická náročnost se nemění.

Odpovědět


Re: Re: Re:

Josef Hrncirik,2022-02-23 09:43:40

Proč však Herr Mann Goehr Ing Woerke AG z vraků letadel nevyráběl khaki zelenou naftu?
Al2O3 (smirek) + 3 C = 2 Al (nový) + 3 CO
2 Al (starý) +3 H2O (mokrá) = Al2O3 (šmirgl starý) + 3 H2 (starý)
2 Al (nový) +3 H2O (mokrá) = Al2O3 ((šmirgl mladý) + 3 H2 (mladý)
3n CO + 3n H2 (starý) + 3n H2 (mladý) = 3n H2O (mokrá) + ((CH2)3)n

Odpovědět


Re: Re: Re:

Aleš Procháska,2022-02-23 11:59:56

Dokud je to o zajímavé reakci, tak ok, všechno v pořádku. Ale jakmile její objevitel říká, že "nepotřebujeme žádný energetický vstup", tak je to zavádějící. Jejím energetickým vstupem je přece kovový hliník, stejně jako je energetickým vstupem pro výrobu hliníku elektřina a energetickým vstupem pro výrobu elektřiny uhlí.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re:

Josef Hrncirik,2022-02-24 18:32:02

Pokud nebudou používat anody, které se nejen ve flurid obsahující tavenině přeochotně ztrácejí, nutným energetickým vstupem je použití nutně spalovaných anod z retortového uhlíku či grafitu či koksu.

Odpovědět


Re:

Martin Jasan,2022-02-23 10:44:01

Při četbě článku mi táhlo hlavou přesně toto. Výroba hliníku probíhá elektrolýzou bauxit s kryolitem a je to energeticky náročné. V podstatě u hliníkárny musí být elektrárna. Sice jsem to po Vás nepřepočítával, ale vypadá to tak.
Je to jako s Green Dealem a podobnými věcmi. Je otřesné, do jaké iracionality se Evropa noří.

Odpovědět


Re: Re:

František Kroupa,2022-02-23 19:48:35

Je to ještě horší. Jedním z největších světových výrobců hliníku je Island, byť se tam bauxit netěží a musí se dovážet. Jenomže mají spoustu vody, takže se kvůli hliníkárně vyplatilo postavit velkou přehradu a kompletně podzemní elektrárnu. Finančně se to asi vyplatí.

Odpovědět

Pavol Hudák,2022-02-22 19:58:26

Keby toto povedal profesor politologie, ok. Ale ako chemik by mal byt okamzite zbaveny profesury

Odpovědět


Re:

Pavel Nedbal,2022-02-22 22:26:31

Jen přidávám: nejde tedy o výrobu, ale o přípravu malého množství vodíku pro nějaký, třeba analytický přístroj v terénu. Ale to lze snadno i s využitím alkalických kovů s vodou, či kyselinou a zinkem a pročistit přes patronu s CaO.
Je to podobně obnovitelné, jako na vojně "Izolační přístroj", kdy dýcháte přes patronu s hyperoxidem draslíku v uzavřeném okruhu. Patrona vydrží bez fyzické námahy cca hodinu, pak se vyhodí a dá nová. Prakticky vyzkoušeno na sobě (čet., chemický instruktor).
Rozhodně ne cesta k "zeleným zítřkům".

Odpovědět


Re:

Jan Novák9,2022-02-23 11:19:02

Už jenom to že vzali video z TyTroubo a udělali na stejném základě disertaci a podali patent...
Už vidím budoucnost ve které strojní inženýr hrdě obhajuje disertaci z principu dvouzvratné páky.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku








Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace