Nova istraživanja o pretvaranju morske vode u zeleni vodonik mogu biti naučno čudo koje nas stavlja na put zamjene fosilnih goriva ekološki prihvatljivom alternativom.
„Podijelili smo prirodnu morsku vodu na kiseonik i vodonik sa skoro 100 procenata efikasnosti, kako bismo proizveli zeleni vodonik elektrolizom, koristeći jeftini katalizator u komercijalnom elektrolizeru“, kaže vođa projekta, profesor Shi-Zhang Qiao, iz škole hemijskog inženjerstva Univerziteta Adelaide.
Elektroliza je proces razdvajanja vode (H2O) na vodonik i kiseonik pomoću električne energije. Dakle, sam proces zahtijeva energiju.
Proces takođe zahtijeva katalizatore. Ali nisu svi katalizatori isti. Katalizatori koji se koriste u elektrolizi obično su rijetki plemeniti metali kao što su iridijum, rutenijum i platina.
Tipični neplemeniti katalizatori su katalizatori oksida prelaznih metala, na primjer kobalt oksid obložen hrom-oksidom.
Novi proboj u razdvajanju morske vode za proizvodnju zelene energije postignut je dodavanjem sloja Luisove kisjeline (eng. Lewis acid, specifična vrsta kisjeline, na primjer hrom(III) oksid, Cr₂O₃) na vrh katalizatora oksida prelaznog metala.
Iako se koriste jeftiniji materijali, proces se pokazao veoma efikasnim.
„Performanse komercijalnog elektrolizera sa našim katalizatorima koji rade u morskoj vodi su bliski performansama platina/iridijum katalizatora koji rade u sirovini visoko prečišćene dejonizovane vode“, objašnjava vanredni profesor Univerziteta Adelaide Yao Zheng.
Drugi tipičan dio procesa elektrolize je neki oblik tretmana vode. Iz tog razloga, slatka voda je glavni izvor zelenog vodonika. Ali slatke vode je sve manje.
Dakle, naučnici traže morsku vodu, posebno u regionima sa dugim obalama i obilnom sunčevom svjetlošću.
„Koristili smo morsku vodu kao sirovinu bez potrebe za bilo kakvim procesima prethodnog tretmana kao što je otapanje reverznom osmozom, prečišćavanje ili alkalizacija“, dodaje Zheng. „Sadašnji elektrolizatori rade sa visoko prečišćenim vodenim elektrolitom. Povećana potražnja za vodonikom da bi se djelimično ili potpuno zamijenila energija proizvedena fosilnim gorivima značajno će povećati oskudicu sve ograničenijih slatkovodnih resursa.”
Elektroliza morske vode je relativno nova u poređenju sa elektrolizom čiste vode. Komplikacije uključuju neželjene reakcije na elektrodama, kao i koroziju.
„Uvijek je neophodno tretirati nečistu vodu do nivoa čistoće vode za konvencionalne elektrolizere, uključujući desalinizaciju i dejonizaciju, što povećava troškove rada i održavanja procesa“, kaže Zheng. „Naš rad pruža rješenje za direktno korišćenje morske vode bez sistema za predtretman i dodavanja alkalija, što pokazuje slične performanse kao i postojeći elektrolizer zrele čiste vode na bazi metala.”
Tim se nada da će dalje razviti svoj eksperiment za komercijalnu proizvodnju vodoničnih gorivnih ćelija i sintezu amonijaka.
Prir. N.B.
Izvor: www.cosmosmagazine.com
