Õitsengu Energia ehk "Ei saa me ilma haibita"

Millegipärast on nii, et kogu kütuseelementide teema lihtsalt nõretab ülespuhutud loosungitest ja kiidulaulust. Hea näide sellest on mõni nädal tagasi USA aktsiaturule tulnud firma Bloom Energy ja kõik nendega seonduv.

Alustuseks soovitan vaadata ühte esimestest avalikest intervjuudest, mis selle firma juht andis saatele "60 minutit":

http://www.youtube.com/watch?v=khK_QTWl5Nc

Mõned kommentaarid video juurde:

2:01
Firma asutaja on niisiis ka raketiteadlane, töötanud NASAs ja teab, kuidas Marsil hapnikku toota. Niisiis, tõeline teadlane.

Siiski, kogu lugu ei ole välja mõeldud. Sridhar on NASA jaoks uurinud plaatinal põhinevaid CO2 eletrolüüsereid (kel juurdepääs, võib lugeda Solid State Ionics, 93, 3-4, (1997) 321-328, doi'd kahjuks ei leidnud). Viide tema tööle hilisemast samateemalisest artiklist:

Most of these [electrolyzers] have focused on O2 production for
space missions and have employed expensive bulk Pt electrodes that
would not be practical for large-scale CO2 electrolysis as would be
required for sustainable chemical and fuel production. Furthermore,
the overpotentials for the Pt electrodes used in these studies were
very high, so that the efficiency for CO2 reduction was low.

F. Bidrawn et al., Electrochemical and Solid-State Letters, 11, 9, (2008) B167-B170.

Niisiis, mingi imemehega siiski tegemist ei ole. Ja kütuseelement leiutati rohkem kui sada aastat tagasi.

3:23
Millegipärast ei meeldi kellelegi tornjahutid. Need on need tossavad asjad tuumaelektrijaamade juures ja seal videos. See jahutitest väljuv "toss" ei ole mingi mürgine gaas, vaid veeaur.

6:14
Aa - puhas kuld. Salapärane liiv, roheline ja must möks. Kõik, kes keraamiliste kütuseelementidega kokku puutunud on, teavad, et "liiva" näol on tegemist üttrium-stabiliseeritud tsirkooniumoksiidiga. Mitte kuigi suupärane nimi ühele materjalile ehk (mis võib-olla põhjustas ka selle liivajutu), aga kahjuks jätab see mulje, et tegemist on mingi äärmiselt labase materjaliga: mine aga randa ja kaeva! Liiva keemiline valem on SiO2 ja kui nende elemendid oleksid tõesti liivast tehtud, siis ei tuleks neist kõige väiksemat piuksugi elektrit.

Must kiht koosneb tõenäoliselt lantaaniga dopeeritud strontsium-manganiidist (kütuseelementide kõnepruugis LSM) - materjalist, mida on uuritud üle 30 aasta ja mis on põhiliseks komponendiks näiteks Siemensi ja veel mõne firma kütuseelemendis.

Roheline kiht on nikkeloksiidi ja üttrium-stabiliseeritud tsirkooniumoksiidi segu, jällegi ammu teada-tuntud materjal. Ettevaatust, tädi - nikkeloksiid on kantserogeen! (Kütuseelemendi töö käigus muudetakse nikkeloksiid metalseks nikliks, mis on ohutu - nii et töötavas elemendis mürgiseid materjale pole).

Arvestades videos näidatud elektrolüüdi paksust ja kasutatud materjale, võib arvata, et reklaamitav kütuseelement töötab u 900 kraadi juures ja annab hinnanguliselt 100-200 mW energiat ruutsentimeetri kohta. See on kordades vähem, kui mõne teise kütuseelemendi firma (Versa, Siemens, CFCL, Topsoe) elemendid on võimelised tootma 700 kraadi juures.

Ma loodan, et minu sõnum on selge - siin ei ole tegemist mitte mingisuguse materjaliteaduse revolutsiooni, vaid pigem väga eduka PR-kampaaniaga. Tehnoloogia ja materjalid, mida videos demonstreeritakse, on umbes 15-20 aastat vanad.

6:56
Karbi keskel asub soojusisolatsiooniga ümbritsetud kütuseelemendite kuhi (stack), selle ümber maagaasi reformimise seadmed ja soojusvahetid. Ukse sees on filtrid, mille kaudu siseneb elementi õhk. See on koht, kus firmale tuleb tõesti au anda - 100 kW süsteemidega on suutnud välja tulla vaid vähesed teised firmad.

7:58
Keraamilistel materjalidel põhinevate kütuseelementide eelis on tõesti sobilike kütuste lai valik. Mida aga see mees mõtles selle all, et tema seade on võimeline töötama päikeseenergial, jääb igavesti saladuseks...

Millised järeldused sellest siis teha? Bloom on kahtlemata väga edukalt kogu meedia tähelepanu enda peale tõmmanud. Kuigi ühtki uudist sellest veel ei ole, siis arvatavasti suutsid nad ka oma aktsiate esmapakkumise käigus alginvestorite sisse pandud $400 miljonit tagasi teenida. Kas sellel firmal ka tulevikku on? Raske ennustada.

Ühest küljest teeb selline salatsemine ja kiidulaul pahaseks, teisalt tuleks nende edu kõikidele teistele kütuseelementidega tegelevatele firmadele ja uurimisasutustele kahtlemata kasuks. Natuke kardan aga seda, et kui Bloom pärast sellist meediamulli lõpuks hingusele peaks minema, siis on järgmistel firmadel juba märgatavalt raskem oma ideedele rahalist toetust leida, ja kogu uurimisvaldkond saab tugeva põntsu.