Водень із морської води за допомогою сонця та галію: прорив 2026 року

Головне: Новий метод виробництва екологічного водню

Вчені досягли ефективності 12,9% у розщепленні морської води на водень. Технологія використовує лише сонячне світло та рідкий галій без очищення води. Це відкриває шлях до дешевого та екологічного палива для прибережних регіонів.

Як галій та сонце виробляють водень з морської води

У березні 2026 року дослідники з Університету Сіднея (Австралія) представили інноваційний підхід до виробництва зеленого водню, опублікований у журналі Nature Communications. Технологія базується на фототермічному окисленні рідкого галію у контакті з морською водою під впливом сонячного випромінювання. Цей метод не потребує електроенергії від мережі чи попереднього опріснення води, що робить його перспективним для масштабного застосування в 2026 році та наступних роках.

Процес починається з того, що галій (метал із низькою температурою плавлення близько 29,8 °C) переходить у рідкий стан навіть при незначному нагріванні. У водному середовищі він формує дрібні краплі, поверхня яких активно взаємодіє з молекулами H₂O.

Під дією сонячного світла краплі швидко нагріваються, запускаючи реакцію розщеплення води:

• Вода розкладається на водень (H₂) у газоподібній формі та кисень, який зв’язується з металом.
• Галій окислюється до оксигідроксиду галію (GaOOH), утворюючи тонку плівку навколо краплі.

Раніше оксидні шари блокували подальшу реакцію, знижуючи ефективність. Нова система вирішує цю проблему завдяки фотонній енергії: світло не тільки нагріває, але й руйнує оксидну «кірку», забезпечуючи постійний прямий контакт чистого металу з водою. Це дозволяє підтримувати високу швидкість реакції протягом тривалого часу.

«Спосіб отримання сталого водню з морської води, яка є легкодоступною, при цьому використовуючи лише світло для виробництва зеленого водню» – Луїс Кампос

Після завершення циклу оксигідроксид галію піддається електрохімічному відновленню до металевого стану. Такий замкнений цикл мінімізує споживання ресурсів і хімічні відходи, роблячи процес набагато екологічнішим порівняно з традиційним електролізом.

Ключові переваги технології у 2026 році

Метод демонструє вражаючі показники в лабораторних умовах:

• Максимальна фотокаталітична ефективність — 12,9% (порівняно з 9,2% у подібних розробках 2023 року).
• Пряме використання морської води без дорогого очищення від солей та домішок.
• Низька температура реакції (близько кімнатної з легким нагрівом від сонця).
• Можливість інтеграції в прибережні сонячні хаби та портові зони.

Завдяки цим характеристикам технологія ідеально підходить для країн з великою береговою лінією та високим рівнем сонячної інсоляції, таких як Австралія, країни Близького Сходу чи регіони Африки.

Потенціал масштабування та виклики

Команда продовжує роботу над проміжним реактором, який тестуватиме стабільність циклів у реальних умовах морської води. Особливу увагу приділяють впливу мінералів (наприклад, магнію, кальцію), солей та біологічних забруднень.

Економічна оцінка враховує вартість галію — металу, який менш поширений, ніж алюміній чи цинк. Однак замкнений цикл дозволяє повторно використовувати матеріал, що суттєво знижує витрати в довгостроковій перспективі.

Якщо випробування пройдуть успішно, Австралія має всі шанси стати одним із глобальних лідерів експорту зеленого водню до кінця 2020-х років. Технологія також може доповнювати існуючі сонячні електростанції, перетворюючи надлишкову енергію сонця на хімічне паливо.

Порівняння з традиційними методами

Цей прорив наближає світ до дешевої декарбонізації транспорту, промисловості та енергетики. У 2026 році подібні розробки стають ключовим елементом переходу до водневої економіки, де морська вода та сонце перетворюються на невичерпне джерело чистого палива.

FAQ