Cheminė reakcija, kurią sužinojome dar mokykloje, galėtų padėti išspręsti kone visas energetikos problemas. Elektros srovės tekėjimas vandenyje jį padalija į deguonį ir vandenilį ir pastarasis gali būti naudojamas kaip patikimas, nulinės taršos energijos šaltinis.
Šiam procesui reikia ypatingai švaraus vandens ir anksčiau pats vandens išvalymo procesas buvo per daug imlus energijai. Tad galutinis proceso rezultatas jau neatrodė toks naudingas.
Naujojo vandenilio gamybos iš jūros vandens įrenginio prototipas
© H. Dai, Yun Kuang, Michael Kenney
Tačiau remiantis „PNAS“ moksliniame žurnale paskelbtais tyrimo rezultatais, mokslininkai išsiaiškino, kaip išspręsti šį klausimą ir tiesiog jūros vandenį paversti vandeniliu.
Gali kilti klausimas: kam tokios pastangos ir kodėl tiesiog nenaudojamas gėlas vanduo gaminant vandenilį?
Stanfordo bei Pekino chemijos technologijų universitetų mokslininkai teigia, kad gėlo vandens naudojimas vandenilio gamybai gali kelti etinius bei moralinius klausimus ir susidurti su pasipriešinimu, ypač atsižvelgiant į tai, kad pasaulyje vis labiau trūksta gėlo vandens baziniams žmonių poreikiams.
Taigi mokslininkai sukūrė naują prietaisą, kuris pasinaudodamas elektrodais ir saulės energija, gali gaminti vandenilį iš jūros vandens.
Mokslininkai nustatė, kad jei anodą padengia specialiais sluoksniais, turinčiais didelį neigiamą krūvį, tada jie „atmeta vandenyje esantį chloridą ir sulėtina pagrindinio metalo irimą.“
Įprastomis sąlygomis anodas jūros vandenyje veikia tik apie 12 valandų ir „visas elektrodas suskyla į gabaliukus, – teigė tyrimo vadovas Michael’as Kenney’as. – Tačiau su šiuo sluoksniu jis [anodas] gali veikti daugiau nei tūkstantį valandų.“
Ankstesniuose tyrimuose, kuriuose buvo bandoma iš jūros vandens pagaminti vandenilį, buvo naudojama nedidelė elektros srovė, kadangi esant didesnei elektros srovei – prasideda korozijos procesai.
Tačiau Kenney’as, jo kolega Dai’as ir kiti komandos nariai sugebėjo panaudoti 10 kartų didesnę elektros srovę, palyginus su kitomis vandenilio gamybos sistemomis, ir jų įrenginys be jokių problemų ir greičiau gamino vandenilį. „Manau, mes pasiekėme naują rekordą“, - sakė Dai’as. „Ir įspūdinga yra tai, kad mes šiame tyrime galėjome naudoti elektros sroves, kokios yra naudojamos pramonėje“, – pridūrė Kenney’as.
Pažvelgę atgal, mokslininkai teigia, kad jų įrenginio dizainas yra itin paprastas. „Jei prieš trejus metus būtume turėję krištolinį rutulį, tai šią sistemą būtume sukūrę per mėnesį“, – teigė Dai’as. Bet dabar, kai tyrėjai išsiaiškino esminius dalykus, kaip paversti jūros vandenį vandeniliu, naujasis metodas gali gerokai išplėsti saulės ir vėjo energijos panaudojimo galimybes.
Svarbu ir tai, kad ateityje tokia technologija gali būti naudojama ne tik energijos gamybai. Kadangi proceso metu taip pat yra pagaminamas ir deguonis, tokie vandenilio iš jūros vandens gamybos įrenginiai gali būti panaudoti narų kostiumuose bei povandeniniuose laivuose.
Kalbant apie technologijos pritaikymą jau šiandieniniame gyvenime, „galima naudoti šiuos elementus esamose elektrolizatorių sistemose ir tai padaryti gana greitai“, – sakė Dai’as. „Tai ne tas pats, ką reikštų pradėti nuo nulio – tai labiau primena startą nuo to momento, kai jau padaryta 80 ar 90 procentų darbo.“
Plačiau su tyrimo rezultatais galite susipažinti moksliniame žurnale „PNAS“.
