Kategóriák Tech

A tengervizet is hidrogénné bontja egy új technológia

A San Franciscói öbölben a Stanford Egyetem kutatóinak sikerült saját fejlesztésű berendezésükkel hidrogén üzemanyaggá alakítani a tengervizet napfény és egy elektród segítségével.

Ezzel egy új elektromosság-alapú módszert kapunk a vízben lévő hidrogén és oxigéngáz kivonására. Míg a jelenleg létező módszereknél ehhez nagyon tiszta vízre volt szükség, a mostani technológia már a sokkal szélesebb körben elérhető tengervízzel is működik.

Az eddigi kutatások eredményei szerint, amennyiben a városok áramszükségletének egy részét – például a szélcsendes vagy borús időszakokban, amikor a megújuló források nem elérhetőek –  a most használt szenet és fosszilis tüzelőanyagokat kiváltva hidrogénnel akarjuk megoldani, ehhez túlzottan sok tiszta vízre lenne szükség. Ez azért is jelent komoly problémát, mivel világszerte több területen – például Kaliforniában és Dél-Afrikában – már most is gondokat okoz a vízhiány.

A hidrogén azért jelent jó alternatívát a fosszilis tüzelőanyagokkal szemben, mert elégetésekor nem keletkezik szén-dioxid vagy más káros anyag – ezzel csökkenti az áramszolgáltatás és a közlekedés bolygónkra gyakorolt káros hatását.

A mostani kutatás eredményei már magukért beszélnek, viszont a kutatók a tömeggyártás és a technológia felnagyításának kérdését a gyártókra hagyják majd.

A víz hidrogénné és oxigénné bontásának elmélete már hosszú ideje létezik, és az elektrolízis az egyik alappéldája. Amikor egy áramforrással összekötött két elektródot vízbe mártunk, a negatív elektródon hidrogén gáz, a pozitív elektródon pedig oxigén kezd felbugyogni. Tengervíz esetében viszont a természetesen jelen lévő kloridok tönkreteszik a pozitív töltésű elektródot – ezzel lényegesen megrövidítve a rendszer élettartamát. Ezért a kutatók most olyan módszert kerestek, amivel ez a lebomlás megakadályozható .

A kutatók felfedezése szerint ha a pozitív elektródot egy negatív töltésű anyagok alkotta réteggel borítják be, azzal lényegesen lelassítható a fémelektródok leépülése.

Közelebbről ez úgy néz ki, hogy nikkel-vas hidroxid és nikkelszulfid rétegeket képeznek egy nikkelhab mag köré. Ez a hab tölti be a vezető szerepét, az elektrolízist pedig a nikkel-vas hidroxid váltja ki. A folyamat során a nikkel-szulfid töltése negatívra vált, ezzel védve az elektród többi alkotóelemét.

Összehasonlításképpen a védőréteg nélkül egy ilyen elektród tengervízben mindössze 12 óráig, amíg a védőréteggel akár több ezer órán át is üzemelhet.

Már korábban is léteztek módszerek a tengervíz hidrogénre és oxigénre történő lebontására, viszont ezeknél az élettartam növelése a folyamat gyorsaságának a kárára ment – kevesebb mint tizedére csökkent.

A kísérletek jelentős részét egy laborban jól szabályozható áramforrással hajtották végre. Egy későbbi demonstrációban azonban a San Franciscói-öböl vízét bontották le egy napelemre kapcsolt rendszerrel. Az eredmények szerint ez a kísérleti berendezés hatásfokát tekintve megegyezett a tiszta víz lebontásával.

A technológia további előnyei között van a módszer egyszerűsége is, amiről a kutatók azt mondják, hogy ma az eredmények tudatában a semmiről akár egy hónap alatt újra tudnák tervezni a berendezést. Ez a gyártók számára is előnyös lehet, és a hidrogén tüzelőanyag felhasználásának terjedésének felgyorsulását is maga után vonhatja.

Mindezen felül a melléktermékként keletkező oxigén is felhasználható lehet, és egyes szakértők szerint a technológiát a jövőben például tengeralattjáróknál vagy hermetikusan lezárt laborokban is felhasználhatják majd.

Forrás: pnas.org

Megosztás
arsratio

Legutóbbi tartalom

Egy új módszerrel majdnem a felére csökkentették az autizmus tüneteit

Az Amerikai Betegségmegelőzési Központ adatai szerint az USA-ban már 59-ből egy gyerek autista, ami lényeges növekedést jelent a 2000-es évekhez…

2019-04-22 1:07 du.

Eddig nem látott fokú irányítást biztosít egy új módszer a fény sebessége felett

A Közép-Florida Egyetem kutatói kifejlesztettek egy módszert a fény irányítására. Ezzel nem csak a fény impulzusok lelassítása, hanem akár az…

2019-04-22 12:59 du.

Ultrahanggal sikerült befolyásolni a döntéshozatali képességet

Emberekként képesek vagyunk fontolóra venni, hogy milyen hatása lett volna annak, hogyha bizonyos események másképp következtek volna be a múltba…

2019-04-22 12:54 du.

Egy új berendezéssel a havazás is energiává alakítható

A Kalifornia Egyetem kutatói megterveztek egy olyan berendezést, ami a lehulló hóból állít elő elektromosságot. A berendezés maga olcsó, kis…

2019-04-22 12:39 du.

Emberi szövetekből nyomtattak szívet

Izraeli kutatók emberi szövetekből 3D nyomtattak egy szívet, ami elmondásuk szerint hatalmas előrelépést jelenthet a szervátültetésben. Amíg ez valószínűleg még…

2019-04-19 7:08 du.

Olajjal táplálkozó baktériumokat fedeztek fel a Mariana-árok fenekén

A Kelet Anglia Egyetem kutatói egy különleges olajjal táplálkozó baktériumot fedeztek fel a Föld legmélyebb pontján, a Mariana-árokban. A kutatásban…

2019-04-19 7:03 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.