Takmarkað framboð á ferskvatnsauðlindum, sem er aðeins um það bil 3,5% af heildarvatni á jörðinni, hefur lagt áherslu á mikilvægi þess að nýta mikið sjó til endurvinnslu orku. Afsöltun sjós er raunhæf lausn til að takast á við skort á drykkjarvatnsauðlindum; hins vegar eru hefðbundnar aðferðir eins og eiming og himnumeðferð oft kostnaðarsöm.
Hröðun orkubúskapar sem byggir á vetni skiptir sköpum til að ná kolefnishlutleysi og hámarkslosun kolefnis. Í samræmi við þetta leggur „Carbon Peak by 2030 Action Plan“ út af ríkisráðinu áherslu á nauðsyn þess að einbeita sér að ódýrri endurnýjanlegri orku vetnisframleiðslu og tækninýjungum. Það undirstrikar einnig mikilvægi þess að flýta fyrir rannsóknum, þróun og sýnikennslu á vetnistækni í ýmsum greinum eins og iðnaði, flutningum og byggingariðnaði.
Sjór er verulega frábrugðinn ferskvatni, hann er um það bil 96,5% af vatni jarðar og inniheldur flókna blöndu af 92 efnum og frumefnum. Salta sjávar er um 35 PSU (35‰), þar sem natríum, magnesíum, kalsíum, kalíum, klór og súlfatjónir eru yfir 99% af heildar saltinnihaldi þess. Vetnisframleiðsla úr sjó stendur frammi fyrir áskorunum vegna nærveru fjölmargra jóna, örvera og agna, sem getur leitt til vandamála eins og samkeppni í aukaverkunum, óvirkjun hvata og himnufótrunar.
Tvær aðskildar tæknilegar aðferðir hafa verið þróaðar fyrir vetnisframleiðslu úr sjó: bein framleiðslu og óbein framleiðsla. Bein framleiðsla felur í sér rafgreiningu eða ljósgreiningu á vatni. Leiðandi rannsóknarstofnanir um allan heim, þar á meðal kínverska vísindaakademían, Frakklandsmiðstöð fyrir vísindarannsóknir, Tohoku tækniháskólinn í Japan, efnatækniháskólinn í Peking, vísinda- og iðnaðarrannsóknaráð Indlands og Háskólinn í Houston, taka virkan þátt í beinni rannsóknir á vetnisframleiðslu. Óbein framleiðsla sameinar hins vegar afsöltunartækni sjávar við vatnsrofsferli eins og rafgreiningu, ljósgreiningu og hitagreiningu.
Núna er meira en 90% af vetni heimsins framleitt úr kolefnisbundnum orkugjöfum, svo sem kolum og jarðgasi. Hins vegar er vaxandi áhugi á vatnsbundinni vetnisframleiðslu, miðað við framtíðaráhrif kolefnishlutleysis og skorts á ferskvatnsauðlindum. „Bein rafgreining vetnisframleiðslutækni á staðnum án afsöltunar“ hefur gríðarlega fræðilega, tæknilega og stefnumótandi þýðingu.
Í júlí á þessu ári tilkynnti Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Kínverska vísindaakademían, um byltingarkennda þróun í framleiðslu á vetni úr sjó með háhita rafgreiningu með því að nota flata pípulaga fastoxíð efnarafala. Rannsóknarteymið náði glæsilegri orkubreytingarnýtni upp á 72,47% án þess að þörf væri á eðalmálmhvata. Langtímatilraunir sýndu fram á lágmarksbreytingar á byggingu, samsetningu og afköstum frumunnar, en rafgreiningarspennan hélst marktækt lægri en í stofuhita frumum.
Rannsakendur gerðu rafgreiningu við 750 gráður með því að hleypa vetni, sem virkaði sem burðargas, í gegnum rafgreiningarfrumuna á föstu oxíðinu sem innihélt sjó sem hefur rokkað og borinn frá strandsvötnum Ningbo borgar. Með því að hita og gufa upp sjóinn fyrirfram var komið í veg fyrir að flest óhreinindi snerti rafgreiningartækið beint og lágmarkaði hættuna á skemmdum.
Tengiliður:
Ef þú hefur einhverjar spurningar skaltu ekki hika við að hafa samband við okkur. Vinnutími: 8:30 til 17:30
Tölvupóstur:zhangjixia@bjygti.com
