28. slovenski festival znanosti z mednarodno udeležbo
14. 11. 2022Na festivalu, ki je potekal v sredo, 9. 11. 2022, na sedežu Slovenske akademije znanosti in umetnosti (SAZU), je Maša Melinc, 4. e, predstavila rezultate svoje raziskovalne naloge Ocena aktivnosti katalizatorjev za cepitev vode z alternativnim sistemom, ki je nastala v sodelovanju s Kemijskim inštitutom v Ljubljani.
Maša je v predstavitvi poudarila, da so podnebne spremembe trenutno ena naših največjih težav. Med glavnimi povzročitelji so emisije toplogrednih plinov zaradi izkoriščanja fosilnih goriv, ki predstavljajo velik del vse proizvedene energije. Poleg podnebnih sprememb je slabost neobnovljivih virov energije to, da so neobnovljivi. Zato imamo takih energetskih virov vse manj, hkrati pa svetovna populacija narašča in s tem tudi potreba po energiji.
Da bi zmanjšali delež energije, proizvedene s fosilnimi gorivi, iščejo znanstveniki po svetu alternativne vire energije, ki bi lahko nadomestili fosilna goriva. Ena od alternativ temelji na vodikovi ekonomiji, kjer je energijski vektor vodik. Ta predstavlja čisto alternativo fosilnim gorivom, ker je edini stranski produkt pri proizvodnji elektrike preko oksidacije vodika v gorivnih celicah voda.
Problem pa nastane pri pridobivanju vodika, ker je ta kot vir energije uporaben samo v elementarni obliki H2, v kateri pa ga v naravi ne najdemo, ampak je vezan v molekule ogljikovodikov in vode. Od tod ga tudi pridobivamo, preden ga uporabimo kot gorivo.
Pridobivanje vodika poteka s postopki gazifikacije, elektrolize ali reformiranja zemeljskega plina, kar je ta hip najpogostejši način pridobivanja vodika. A to je problematično, saj se z uporabo zemeljskega plina spet vrnemo nazaj v krog fosilnih goriv in vodik ne predstavlja več »zelene oblike energije«. Alternativno lahko vodik proizvedemo z elektrolizo vode, za katero uporabimo električno energijo iz obnovljivih virov. Na tak način se trenutno pridobiva samo 4 % vsega proizvedenega vodika. In to z razlogom. Problem elektrolize je, da reakcije potekajo zelo počasi, zato moramo uporabljati katalizatorje, ki pa so zelo dragi.
Merjenje katalizatorjev v laboratorijih poteka z metodo rotirajoče diskaste elektrode na trielektrodnem sistemu, ki za izvedbo zahteva veliko časa in kemijskega predznanja. V raziskovalni nalogi je Maša poskusila poenostaviti trenutno uporabljene metode in razviti alternativni sistem, ki bi bil hitrejši in lažji za uporabo. Tak sistem bi omogočil hitre presejalne teste novih katalizatorjev, mogoče pa bi ga bilo uporabljati tudi v izobraževalnih ustanovah.