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

Új cetfajt fedeztek fel a japán Hokaido partvidékén

A japán és az amerikai Nemzeti Természettudományi Múzeum, a Hokaido Egyetem és az Iwate Egyetem közreműködésével új csőröscet fajt fedeztek…

2019-09-09 2:16 du.

Egy új technológiával veszteség nélkül raktározhatók és szabadíthatók fel a hullámok

A fény- és a hanghullámok a mai technológiában az energia- és jelátvitel alapjait képezik. Azonban eddig nem rendelkeztünk olyan módszerrel,…

2019-09-09 2:13 du.

Egy új kémiai reaktorral üzemanyaggá alakítható a levegőben lévő széndioxid

A Rice Egyetem tudósai egy új katalizátor reaktort fejlesztettek ki, aminek segítségével újrahasznosíthatóak a hangyasav előállítása során felszabaduló üvegházhatást okozó…

2019-09-09 2:08 du.

Az ősi óceánok oxigénszintjének csökkenése vezetett a rejtélyes tömeges kihaláshoz

420 millió évvel ezelőtt - a szilur földtörténeti időszakban - egy hatalmas tömeges kihalás zajlott, ami a tengeri állatok 23…

2019-09-05 8:26 du.

“Lakható” bolygókat találtak egy közeli csillagrendszerben

Egy európai és chilei kutatócsapat bizonyítékot talált arra, hogy három élet kialakulására alkalmas bolygó kering a GJ1061 csillag körül. Tanulmányukban…

2019-09-05 8:14 du.

Egy 20 millió éves koponya meglepően összetett agynak adhatott otthont

Már hosszú ideje létezik az az elmélet, miszerint az emberszabású főemlősök agyának mérete fokozatosan, hosszú idő leforgása alatt érte el…

2019-08-29 2:19 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.