Morska voda - nov vir za proizvodnjo energije

Ena vodilnih japonskih univerz je razvila novo, učinkovito tehnologijo, ki omogoča pridobivanje vodikovega peroksida, primernega za uporabo v gorivnih celicah.

Nova tehnologija, ki so jo razvili japonski raziskovalci, je prva metoda, ki uporablja pospeševanje kemijske reakcije z izpostavljanjem katalizatorja sončni svetlobi, kar ima za posledico maksimalno učinkovitost in možnost uporabe nastalega vodikovega peroksida v gorivnih celicah.

Raziskovalni projekt je vodil Shunichi Fukuzumi, znanstveniki pa so rezultate svojih raziskav objavili v poljudnoznanstveni reviji.

Gorivne celice trenutno delujejo predvsem na vodikov plin, vendar ima možnost, ki jo predlaga Fukuzumijeva ekipa, številne prednosti, predvsem pa je vodikov peroksid lažje shranjevati pri visoki gostoti. Današnje tehnologije omogočajo shranjevanje plinastega vodika z uporabo visokega tlaka ali nizkih temperatur, vodikov peroksid pa je v tem primeru varnejši, tako med shranjevanjem kot transportom. Edina težava je bila, da znanstveniki niso mogli najti učinkovitih fotokatalitskih metod za proizvodnjo tekočega vodikovega peroksida – obstajale so tehnologije, ki niso uporabljale sončnega sevanja, vendar so jih stroški energije naredili nepraktične.

Toda Fukuzumijeva ekipa je ustvarila še eno celico s katalizatorjem – nekakšno sončno baterijo, ki proizvaja vodikov peroksid. Ko se sončna svetloba usmeri na fotokatalizator, se začne pospešena kemična reakcija – morska voda se oksidira in raven kisika se zmanjša, kar povzroči nastanek vodikovega peroksida.

Fukuzumijeva raziskovalna ekipa je pojasnila, da je bila koncentracija vodikovega peroksida v morski vodi po 24-urni izpostavitvi fotokatalizatorja sončni svetlobi približno 48 milimolov, kar je za velikostni red več kot je bilo prej poročano (v čisti vodi je bila raven vodikovega peroksida približno 2 milimola).

Znanstvenike je pritegnila ta pomembna razlika v številkah in odkrili so, da je težava v negativno nabitem kloru, prisotnem v morski vodi, ki je odgovoren za povečanje hitrosti reakcije in prispeva k povečanju ravni vodikovega peroksida v vodi.

Po navedbah raziskovalcev ima nova tehnologija za pretvorbo sončne energije v električno energijo izkoristek približno 0,3 %, izkoristek fotokatalitične metode (z uporabo pospeševanja kemične reakcije) za proizvodnjo vodikovega peroksida je 0,55 %, izkoristek gorivne celice pa 50 %.

Seveda je splošna učinkovitost nove tehnologije za proizvodnjo energije precej visoka, vendar so se običajne sončne celice danes izkazale za učinkovitejše. Profesor Shunichi Fukuzumi in njegovi kolegi so prepričani, da je mogoče učinkovitost nove metode izboljšati z uporabo izboljšanih materialov za fotoelektrokemično celico, strokovnjaki pa nameravajo najti tudi načine za zmanjšanje stroškov proizvodnje energije.

[ 1 ], [ 2 ]