Ograničena dostupnost slatkovodnih resursa, koji čine samo približno 3,5% ukupne vode na Zemlji, naglasila je važnost korištenja morske vode u izobilju za recikliranje energije. Desalinizacija morske vode predstavlja održivo rješenje za rješavanje problema nedostatka resursa pitke vode; međutim, tradicionalne metode kao što su destilacija i membranska obrada često su skupe.
Ubrzanje energetskog gospodarstva temeljenog na vodiku ključno je za postizanje ugljične neutralnosti i najveće emisije ugljika. U skladu s tim, Akcijski plan „Vrhunac ugljika do 2030.“ koji je izdalo Državno vijeće naglašava potrebu fokusiranja na jeftinu proizvodnju vodika iz obnovljivih izvora energije i tehnološke inovacije. Također naglašava važnost ubrzanja istraživanja, razvoja i demonstracijske primjene vodikove tehnologije u različitim sektorima kao što su industrija, transport i građevinarstvo.
Morska voda se značajno razlikuje od slatke vode, jer čini približno 96,5% vode na Zemlji i sadrži složenu mješavinu od 92 kemikalije i elementa. Salinitet morske vode je oko 35 PSU (35‰), s ionima natrija, magnezija, kalcija, kalija, klora i sulfata koji čine preko 99% ukupnog sadržaja soli. Proizvodnja vodika iz morske vode suočava se s izazovima zbog prisutnosti brojnih iona, mikroorganizama i čestica, što može dovesti do problema kao što su konkurencija u neželjenim reakcijama, deaktivacija katalizatora i onečišćenje membrane.
Za proizvodnju vodika iz morske vode razvijena su dva različita tehnološka pristupa: izravna proizvodnja i neizravna proizvodnja. Izravna proizvodnja uključuje elektrolizu ili fotolizu vode. Vodeće istraživačke institucije diljem svijeta, uključujući Kinesku akademiju znanosti, Francuski nacionalni centar za znanstvena istraživanja, Japansko tehnološko sveučilište Tohoku, Pekinško kemijsko tehnološko sveučilište, Indijsko vijeće za znanstvena i industrijska istraživanja i Sveučilište u Houstonu, aktivno su uključene u izravne istraživanje proizvodnje vodika. Neizravna proizvodnja, s druge strane, kombinira tehnologije desalinizacije morske vode s hidrolitičkim procesima poput elektrolize, fotolize i pirolize.
Trenutačno se više od 90% vodika u svijetu proizvodi iz izvora energije koji se temelje na ugljiku, kao što su ugljen i prirodni plin. Međutim, raste interes za proizvodnju vodika na bazi vode, s obzirom na buduće implikacije neutralnosti ugljika i nedostatka slatkovodnih resursa. "In situ tehnologija proizvodnje vodika izravnom elektrolizom morske vode bez desalinizacije" ima ogroman teorijski, tehnološki i strateški značaj.
U srpnju ove godine Institut za tehnologiju materijala i inženjerstvo Ningbo, Kineska akademija znanosti, izvijestio je o revolucionarnom razvoju u proizvodnji vodika iz morske vode visokotemperaturnom elektrolizom pomoću ravne cjevaste gorivne ćelije od krutog oksida. Istraživački tim postigao je impresivnu učinkovitost pretvorbe energije od 72,47% bez potrebe za katalizatorima od plemenitih metala. Dugotrajni pokusi pokazali su minimalne promjene u strukturi, sastavu i performansama ćelije, dok je elektrolitski napon ostao znatno niži nego kod ćelija na sobnoj temperaturi.
Istraživači su proveli elektrolizu na 750 stupnjeva propuštanjem vodika, koji djeluje kao plin nositelj, kroz elektrolitičku ćeliju od krutog oksida koja sadrži morsku vodu isparenu i nošenu iz obalnih voda grada Ningbo. Prethodnim zagrijavanjem i isparavanjem morske vode spriječeno je da većina nečistoća dođe u izravan kontakt s elektrolizerom, što je smanjilo rizik od oštećenja.
Kontakt:
Ako imate pitanja, slobodno nam se obratite. Radno vrijeme: od 8:30 do 17:30 sati
E-mail:zhangjixia@bjygti.com
