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
Írta:
arsratio

Legutóbbi tartalom

Újabb nagy felfedezést tett a Blue Brain az agyműködéssel kapcsolatban

Azt már eddig is tudtuk, hogy a neuronok a beléjük érkező elektromos jeleket kisebb részekre bontják, most viszont a Blue…

2019-07-21 6:51 du.

A nők agya úgy reagál a pornográf tartalmakra mint a férfiaké

A Biológiai Kibernetika Max Planck Intézetének kutatói bizonyítékot találtak arra, hogy a nők agya ugyanúgy reagál a pornográf tartalmakra, mint…

2019-07-21 6:44 du.

Mocsári növényekben lévő tápanyagok segíthették elő az agyi fejlődést

A megfigyelés, miszerint a kongói medencében élő bonobók a mocsaras területen az agyi fejlődéshez elengedhetetlen jódban gazdag vízi növényeket gyűjtenek,…

2019-07-16 9:12 du.

A légszennyezés miatt rosszabbul teljesítenek Kínában a napelemek

Egy nemzetközi felmérés szerint a kínai légszennyezés miatt drámaian romlik az ország napelemeinek teljesítménye. A tanulmányban az ország különböző részein…

2019-07-13 11:52 de.

Elkészült az adattárolókat és memóriákat is kiszorítható “univerzális memória”

A brit Lancaster Egyetem tudósai által felfedezett és szabadalmaztatott új számítógépes memória megoldást jelenthet a digitális technológia energiakrízisére. A tanulmányuk…

2019-07-13 11:48 de.

Már nem csak tudományos fantasztikum a mesterséges gravitáció

A mesterséges gravitáció már hosszú ideje jelen van a tudományos fantasztikum világában - például a 2001: Űrodüsszeia forgó űrhajója -,…

2019-07-07 6:45 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.