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.
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.
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
Překvapivá zelená energie: Nizozemský pivovar spaluje železo
Autor: Stanislav Mihulka (12.11.2020)
Kanada vybuduje výkonnou hydroelektrárnu na výrobu vodíku
Autor: Stanislav Mihulka (24.01.2021)
Světová premiéra: Vodíkový plazmový hořák bleskurychle recykluje plasty
Autor: Stanislav Mihulka (04.09.2025)
Diskuze:
Kdo hledá? Najde co nechce!!§
Josef Hrncirik,2025-12-31 20:43:35
Nat Energy (2025). https://doi.org/10.1038/s41560-025-01925-3
Supplementary Table 2 – Recipes used by the Tortech Nanofibres pilot scale reactor. Tube diameter: 80 mm ID, 100 mm OD. Tube length: 1.8 m. Furnace set point: 1400 ºC.
g h-1 Pilot SP 30 gph Pilot MP 30 gph
H2 150 0.0
CH4 54 40
Ferro 9.3 9.3
Thio 6.0 3.0
Total 220
Při takových bohatýrských dávkách Fe z toho musely lézt Fe řetězy! pokryté FeS!!§§
Na videu jsou spíše modro-bílá neviditelná vlákna? neměřené pevnosti, průměru ? 10 nm ve vatě 1 kg/m3 nejasného počtu stěn (MW) a hustoty monovlákna.
kupodivu to není pyroforické.
Nutné Nudné Dlouhé Review
Josef Hrncirik,2025-12-31 18:52:41
Methane pyrolysis for hydrogen production: navigating the path to a net zero future.
DOI: 10.1039/D4EE06191H pouhých 44 stran, 349 lit.; barevné obrázky (figurki)
Výborný nápad!
Michal Mazgal,2025-12-29 23:22:23
Zajímala by mě návratnost investice! V článku vůbec není zmíněno kolik stojí výroba vodíku a kolik stojí výroba uhlíkových nanotrubiček! Dle mého se to řešení sakra vyplatí!
A dotace budou kolik ?
Pavel Aron,2025-12-26 14:53:09
Dneska si už hraje na badatele kdejaký trouba. Proboha, vždyť je to do očí bijící pitomost. Jaká je energetická bilance rozkladu metanu na uhlí a vodík ? A jaká je finanční náročnost výroby 1 kg vodíku tímto rozkladem?
To už stačí předhodit slovo oxid uhličitý a lidi vypínají mozek?
Re: A dotace budou kolik ?
F M,2025-12-28 10:35:24
No, ne tento výzkumný, ale ten "průmyslový", respektive ta "průmyslová" simulace vyrobí 40g trubiček za hodinu a tedy dle nich z toho 1/3 vodiku, jenže z toho se ještě slušná část použije pro tento proces takže toho vodíku se v zařízení "průmyslové" velikosti vyrobí pár gramů za hodinu. Jenže hypoteticky, separaci tam řešenou nevidím, vodík dodávají z bomby, takže produkce je zřejmě záporná tedy do vyřešení té separace, což problém nebude ovšem efektivita/smysluplnost toho?
Takže jde zřejmě o ty trubičky (gramy mají nějakou cenu?) a ten vodík se hodí k šíření propagandy. Úspora zřejmě bude slušná (materiálů), ovšem vzhledem ke stávajícímu (marnotratnému, vybranému?) procesu, ale v odvětví které asi žádné reálné (myšleno podstatné) emise nemá. A nakonec bude záležet na aplikaci hádám, že takto vyrobený produkt bude mít daleko větší stopu než cokoli "normálního" (ocel, beton), tak aby nakonec ty emise zase nevzrostly, třeba proto, že bude možno ve větším levněji vyrábět věci které do teď nešly a tím nevzrostla potřeba (ale s tím soudruzi už umí zamést).
Jinak se spotřebuje stále dost tepla a dalších chemikálií (ten druhý odkaz pod článkem): "Prekurzory: Argon, metan a CO2 N4,5 a vodík a dusík N5,0 (kvality CP) byly dodány společností BOC. Práškový ferrocen (čistota 98 %) a kapalný thiofen (čistota > 99 %) byly dodány společností Sigma-Aldrich."
Zkrátka ten "tyrkysový" vodík je zde na parádu (gramy za hodinu), podstatná (tedy ve světovém měřítku úniku z dob ledových nepodstatná) je úspora při výrobě nanotrubiček a následně jejich lepší dostupnost. Ovšem je ještě třeba dodat, že ty mají trochu jiné vlastnosti, což téměř vůbec nekomentovali, tak předpokládám lepší nebudou, ale snad ten rozdíl nebude důležitý (asi?).
Re: Re: A dotace budou kolik ?
D@1imi1 Hrušk@,2025-12-28 14:40:02
To je ovšem kouzelné :))
realita: vodík dodávají z tlakové lahve
nadpis článku: Nový chemický reaktor vyrábí z metanu vodík a uhlíkové nanotrubičky
Re: Re: Re: A dotace budou kolik ?
Josef Hrncirik,2025-12-31 19:31:45
MWCNT z pyrolýzy nemají vlastnosti dloužených karbonových vláken a proto na trhu nic ne trh nou.
Černý Petr = saze. Ty jsou levné a nesmí tam být kaučukové jedy (Fe, Co, Ni, Mn, Cu (kat a lyzá tor ypyrolýzy)
s.2773
Re: Re: A dotace budou kolik ?
Jan Pastrnak,2025-12-29 11:18:17
V poslednom case sa mnozia taketo clanky, ako huby po dazdi, normalne mi zacinaju tito odbornici pripominat alchymistov z dvora Rudolfa 2 z filmu Cisaruv pekar, uz len ten patlala, paprtala zatial chyba...
Re: Re: A dotace budou kolik ?
Pavel Kaňkovský,2025-12-29 20:24:47
Přečtěte si to pořádně. Vodík dodávali zvenku jen při pokusech s jedním průchodem. Když to přepnuli na více průchodů (což je ten režim, kdy to začne být zajímavé), tak přívod vodíku zvenku uzavřeli.
Argon používali na propláchnutí aparatury, aby v ní nebyly žádné hořlavé plyny, když jí chtěli otevřít.
I když asi je pravda, že kdyby se to někdy provozovalo komerčně, tak by mnohem víc vydělalo na vyrobených uhlíkových nanotrubičkách (CNT) než na vyrobeném vodíku.
Je pozoruhodné, že podle obrázku č. 4 měli při laboratorním provozu obrovské ztráty (ve víceprůchodovém režimu z 1,15 g vstupů získali jen 0,27 g produktů (H2 a CNT) a 0,88 g byl odpad), zatímco pro pilotní provoz si podle obrázku č. 6 změřili jen vyrobené CNT při jednom průchodu a všechno ostatní vypočetli a najednou jim to vyšlo podstatně lépe (při více průchodech prý z 53 g vstupů získají už 40 g produktů a odpad bude jen 13 g).
Ferrocen a thiofen by měly sloužit jako katalyzátor pro tvorbu CNT (nebo možná spíš jako prekurzory katalyzátoru), čili by měly být spotřebovávány jen v zanedbatelném množství, ale podle jmenovaných obrázků je jejich spotřeba o dost větší než zanedbatelná i v tom vypočteném víceprůchodovém pilotním provozu, což v textu sami připouštějí, ale argumentují tím, že tyto ztráty by mělo být možno podstatně redukovat.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
