XPS – Rentgena fotoelektronu spektroskopijas iekārta, ar kuras palīdzību ir iespējams noteikt materiāla ķīmisko sastāvu. Attēlā vadošais pētnieks Anatolijs Šarakovskis © Foto: Toms Grīnbergs, Latvijas Universitātes Komunikācijas departaments

Latvijas zinātnieki ir izstrādājuši vienkāršu konceptu, lai šķeltu ūdeni un ražotu ūdeņradi ar augstu efektivitāti lētā un drošā veidā, ko izmantot enerģijas menedžmentā. Latvijas Zinātņu akadēmijas novērtētā pētījuma līdzautori ir Latvijas Universitātes (LU) Cietvielu fizikas institūts (CFI) un LU Ķīmijas fakultāte (ĶF).

Alternatīvie enerģijas ieguves avoti – saule, vējš un ūdens – ir izteikti sezonāli. Piemēram, saule mūsu platuma grādos spīd tikai vasarā, kad varam pietiekami saražot enerģiju, taču rodas enerģijas pārpalikums. Savukārt ziemā, kad saules ir maz, rodas enerģijas iztrūkums.

“Enerģijas menedžments ir spēja brīdī, kad saražojam daudz enerģijas, arī veikt uzkrājumus, kurus mēs varētu izmantot tajos brīžos, kad enerģijas nav tik daudz, kad, piemēram, saule nespīd,” skaidro LU profesors, LU CFI vadošais pētnieks Anatolijs Šarakovskis.

Enerģiju var uzkrāt baterijās un akumulatoros, bet to nav iespējams darīt ilgstoši. Otrs veids ir ražot ūdeņradi. Brīdī, kad elektrisko strāvu laiž caur ūdeni, izdalās ūdeņradis, ko var savākt uz uzkrāt dažādos veidos – to var sašķidrināt, uzglabāt gāzveida stāvoklī, vai, mijiedarbojoties ar metāliem, izveidot metāla hidrīdus.

“Kad mums enerģija ir nepieciešama, mēs ūdeņradi vai nu sadedzinām, vai izmantojam tā saucamās kurināmās šūnas, kur ūdeņradis un skābeklis satiekas, apvienojas, veidojas ūdens un izdalās elektrība,” skaidro LU CFI pētnieks. Pēc šāda principa, piemēram, darbojas ūdeņraža trolejbusi, kurus jau varam redzēt Rīgas ielās.

Iekārtas, kas ūdeni pārveido elektrībā, sauc par elektrolīzeriem. Līdz šim izmantotiem elektrolīzeriem ir vairāki trūkumi, proti, ierobežota ūdens sadalīšanas efektivitāte, augstas izmaksas un zema noturība, bet šajā pētījumā sadarbībā ar Rīgas Tehnisko universitāti, pētnieki ir radījuši efektīvākus elektrolīzerus, kas sastāv no divām neatkarīgām tvertnēm, kur vienā izdalās skābeklis, otrā – ūdeņradis.

“Mūsu atklājuma un sasnieguma būtība, ko parādījām eksperimentāli, ka šāda tipa elektrolīzerus ir iespējams uzbūvēt; mēs parādījām tā darbību, kā arī salīdzinājām efektivitāti ar tirgū esošajiem. No drošības viedokļa šis variants ir labāks nekā tradicionālais elektrolīzers,” skaidro A. Šarakovskis.

LU CFI pētījumā iesaistījās ar elektrodu virsmas pētīšanu, nosakot tā sastāvu, kā arī ar skenējošā elektronu mikroskopiju. Iesaistītie zinātnieki no LU CFI ir Anatolijs Šarakovskis, Krišjānis Šmits, Līga Bikše un Laimonis Jēkabsons.

Share

Related Content

Cietvielu fizikas institūtā izstrādā pārklājumus viedajiem logiem
27.04.2023

Cietvielu fizikas institūtā izstrādā pārklājumus viedajiem logiem

Zinātnieki rada zāļvielu antibiotikas rezistences apkarošanai
20.02.2023

Zinātnieki rada zāļvielu antibiotikas rezistences apkarošanai