Vesinikuenergeetika – miks maha kanda, kui võimaluste hulk aina kasvab

Täna, 24. septembril kell 16.15 peab Tartu Ülikooli elektrokeemia professor Jaak Nerut ülikooli muuseumi valges saalis inauguratsiooniloengu «Vesinikupõhine tulevik. Elektrokeemia tähtsus kliimaeesmärkide saavutamisel». Postimees teeb sellest loengust ka ülekande.

Vesiniku laialdane tootmine, hoiustamine, transportimine ja kasutamine moodustavad üheskoos vesinikupõhise majanduse alustalad. Vesinikku kasutatakse näiteks keemiatööstuses selleks, et saada ammoniaaki, millest omakorda toodetakse väetisi. Vesinikul on tähtis roll ka heiteta sõidukites, mille kütuseelemendis muudetakse vesiniku keemiline energia elektrienergiaks. Sel moel on võimalik märkimisväärselt vähendada õhusaastet, eriti tiheasustusega piirkondades.

Praegu toodetakse vesinikku enamasti fossiilkütustest, ent see pole kestlik. Professor Jaak Nerut leiab, et kliimaeesmärkide saavutamiseks on üha olulisem minna üle taastuvatele energiaallikatele, näiteks päikese- ja tuuleenergiale. «See on keskkonna ja ressursside vaates kestlik valik: CO2 jälg väheneb, energiajulgeolek suureneb ning inimeste elukeskkond paraneb,» sõnas professor.

Päikese- ja tuuleenergia puhul ei ole aga elektritootmine pidev ja elektrivõrgud ei suuda kõige tootlikumal ajal kogu energiat vastu võtta. „Energia salvestamiseks on vaja leida uusi lahendusi. Nii ongi minu uurimistööde keskmes energia efektiivne salvestamine vesinikuna ja selle kasutamine näiteks kütuseelementides või keemiatööstuse toormena,“ selgitas Nerut. Täpsemalt saab taastuvenergia ülejäägist toota vee elektrolüüsi abil vesinikku, mida on hiljem võimalik kasutada elektri taastootmiseks või mitmesugusteks keemilisteks protsessideks, näiteks metanooli tootmiseks või nafta rafineerimiseks.

Loengus räägib Jaak Nerut elektrokeemia olulisusest vesinikutehnoloogia arendamisel, sealhulgas madalatemperatuursest vee elektrolüüsist, vesiniku kasutamisest madalatemperatuurses kütuseelemendis ja selle salvestamise võimalustest.

Professor Jaak Nerut Foto: Tartu Ülikool

Jaak Nerut

Ta lõpetas Tartu Ülikooli keemia eriala 2002. aastal. Magistri- ja doktoriõpingute vältel uuris ta laenguülekande seaduspärasusi tahketel elektroodidel. Oma doktoritöö «Heksatsüanoferraat(III) aniooni redutseerimine kaadmium(0001) monokristalli tahul» füüsikalise ja elektrokeemia erialal kaitses ta Tartu Ülikoolis 2007. aastal. Alates 2002. aastast töötab Nerut Tartu Ülikooli keemia instituudis. Aastal 2019 sai temast füüsikalise ja elektrokeemia vanemteadur ning aastal 2023 elektrokeemia professor.

Neruti peamine uurimisvaldkond on madalatemperatuursed kütuseelemendid ja elektrolüüserid. Viimased 15 aastat on ta uurinud eelkõige hapniku redutseerumist kütuseelemendi elektroodimaterjalidel. Tema töörühma fookuses on olnud süsinikalusmaterjali rolli väljaselgitamine plaatinapõhistes katalüsaatorites. Lisaks on Nerut tegelenud otsemetanool-kütuseelementide haruldastel muldmetallidel põhinevate anoodkatalüsaatorite arendustöö, veest nitraadi eemaldamiseks mõeldud bioelektrokeemiliste süsteemide väljatöötamise, solventsegudes absoluutse pH-skaala rakendamise ning hapnikuanduri arendamise ja katsetamisega. Nerut on juhtinud mitmesuguseid teadusprojekte, mis puudutavad nii materjalide uuringuid, kütuseelementide valmistamist kui ka praktiliste rakenduste väljatöötamist Auve Techi isejuhtiva sõiduki või Stargate’i elektrolüüseri tarbeks.