Světová spotřeba energie se zvětšuje rychlým tempem. Tento nárůst je třeba
alespoň zčásti pokrýt pomocí nových, rozsáhlých a obnovitelných zdrojů energie, které neprodukují škodliviny. Příspěvkem k řešení nastolených otázek by mohl být rozvoj vodíkové energetiky.
V této souvislosti je zapotřebí
vyřešit problém skladování a separace
vodíku. Vhodným materiálem
pro tyto účely se jeví polymerní
pěny s nekomunikujícími póry
(tj. s uzavřenými buňkami). Každá
buňka představuje miniaturní
tlakový zásobník, který je plněn
pronikáním plynů skrze svou stěnu.
Přitom různé plyny procházejí
stěnou různě rychle, a ta tak současně
působí jako separační membrána.
Blok extrudovaného pěnového
polystyrenu (XPS) s kanály
uspořádanými podle následujícího
schématu je schopný separovat
vodík ze směsi plynů a současně
jej skladovat. Pěnový membránový
zásobník tohoto typu by měl vyrovnávat
rozdílnou rychlost produkce
(biotechnologicky vyráběného)
vodíku a jeho spotřeby v palivovém
článku. Struktura expandovaného
polystyrenu (EPS) tvořená
vzájemně slepenými perličkami
umožňuje absorbovat vodík z jeho
směsí. Směs plynů protéká mezi
perličkami, přičemž vodík, jenž se
vyznačuje nejvyšší permeabilitou,
přednostně plní uzavřené buňky
uvnitř perliček a jeho koncentrace
ve směsi klesá. Vodík je v perličkách
zadržen do doby, než jeho parciální
tlak vně perliček poklesne. Po
snížení tlaku v zařízení se absorbovaný
vodík uvolňuje z polymerní
pěny a je možné ho jímat pro další
použití, přičemž je jeho koncentrace
vyšší než v původně přiváděné
plynné směsi.
Takovéto moduly z polymerních
pěn integrujeme do aparátu, který je
schopen biotechnologicky produkovat
vodík, zkoncentrovat jej a pak
z něj vyrábět elektřinu v palivovém
článku. Tento aparát by mohl být
s výhodou využíván v autonomních
jednotkách, jako je osamělá farma
nebo kosmická stanice. Zpracovával
by biologický odpad a poskytoval
elektrickou energii. /av/
