Słona woda morska jest gwarantem życia dla wielu organizmów na Ziemi. Chociaż sami potrzebujemy pić świeżą, słodką wodę, to ta zawierająca sole również może w czymś pomóc człowiekowi. Młodzi adepci nauki z amerykańskiego Laboratorium SLAC i Uniwersytetu Stanforda wraz ze współpracownikami z kilku innych uczelni opracowali model elektrolizera do produkcji wodoru ze słonej wody. Wyniki badań opublikowali na łamach Joule.
Czytaj też: Nie taki wodór „zielony”, jak go malują. Badacze studzą oczekiwania co do paliwa przyszłości
O wodorze słyszymy coraz więcej. Napędzane tym paliwem są samochody osobowe, autobusy i inne pojazdy. Ponadto rozważa się jego zastosowanie w magazynach energii (chociaż ta technologia daleka jest jeszcze od ideału). Coraz większe zapotrzebowanie na wodór wymaga nowych technologii do jego produkcji. Również po to, aby zaprzestać wytwarzania go z paliw kopalnych i przejść w przyszłości wyłącznie na tzw. zielony wodór.
Wodór z wody morskiej moglibyśmy produkować w nieskończoność
Obecnie istniejące elektrolizery do produkcji paliwa wykorzystują czystą wodę słodką. Autorzy pracy zauważają, że procesy oczyszczania wody są kosztowne i energochłonne. Wobec tego warto skupić się bezpośrednio na tym zasobie, którego jest najwięcej na świecie, czyli wodzie morskiej – możemy dowiedzieć się z komunikatu prasowego uczelni.
W przypadku procesu elektrolizy wody morskiej użyto nie jednej membrany, jak to bywa w standardowych urządzeniach, a dwóch. W metodzie tej wykorzystuje się energię elektryczną do napędzania jonów. Wszystko celem przeprowadzenia pożądanej reakcji chemicznej. W przypadku wody morskiej poza wodorem i tlenem znajduje się jeszcze jeden składnik, który bardzo utrudnia działanie. Jest to sól morska, czyli m.in. chlorek sodu.
„Chlorki, które dostają się do anody (przyp. red. w elektrolizerze) i ulegają utlenieniu, skracają żywotność systemu i mogą w rzeczywistości stać się niebezpieczne ze względu na toksyczny charakter produktów utleniania, w tym chlorku cząsteczkowego” – informuje Joseph Perryman, jeden z badaczy.
Czytaj też: Zielony wodór na wyciągnięcie ręki. Niemcy realizują scenariusz przyszłości
Membrana bipolarna ma na celu zapobiec przedostawaniu się niepożądanych jonów do reakcji. Naukowcom udało się przeprowadzić niemal idealną reakcję elektrolizy na wodzie morskiej – oddzielono nie tylko wodór, ale i tlen. Niemniej przez badaczami jeszcze sporo pracy. Po pierwsze, chcą zmienić materiały budujące elektrolizer na bardziej dostępne, a następnie stworzyć skalowalny model elektrolizera, który potem mógłby znaleźć praktyczne zastosowanie. Tak naprawdę to dopiero początek eksploracji na polu elektrolizy wody morskiej, ale bardzo obiecujący.
