Μία ομάδα επιστημόνων του Stanford ανακάλυψε τον τρόπο με τον οποίο μπορούμε να παράγουμε καύσιμο υδρογόνου από το αλμυρό νερό.
Η ανακάλυψη αυτή ανοίγει τον δρόμο σε μία νέα πιθανή πηγή καυσίμων: την θάλασσα.
Η ηλεκτρόλυση είναι η μέθοδος διάσπασης των μορίων μίας ουσίας με την βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος. Στην περίπτωση του νερού, γίνεται διάσπαση σε υδρογόνο και οξυγόνο. Αυτή η διαδικασία, όπως ευελπιστούν οι ερευνητές, θα αποτελέσει το εφαλτήριο για μία νέα και πολλά υποσχόμενη πηγή ανανεώσιμης ενέργειας. Το υδρογόνο αποτελεί μία αρκετά φιλική επιλογή σαν καύσιμο κυρίως γιατί δεν εκπέμπονται επιβλαβείς ρύποι όπως το διοξείδιο του άνθρακα.
Φυσικά, δεν έρχεται ως θείο δώρο που θα λύσει το ενεργειακό πρόβλημα, αφού υπάρχουν και πολλά εμπόδια για την εκμετάλλευση της.
Το πιο σημαντικό είναι ότι μπορεί να εφαρμοστεί μόνο σε νερό που έχει φιλτραριστεί και έχουν απομακρυνθεί οποιεσδήποτε ακαθαρσίες (Purified water) – η πιο διαδεδομένη μορφή του είναι το απεσταγμένο νερό (Distilled water), αλλά μπορούμε να το παράγουμε και με άλλες διαδικασίες.
Το θαλασσινό νερό, λόγω των διαφόρων ουσιών που περιέχει, γίνεται απρόσιτο, αφού διαβρώνει τα συστήματα διαχωρισμού του νερού.
Εδώ καταλήγουμε σε ένα αδιέξοδο. Το απεσταγμένο νερό δεν βρίσκεται σε αφθονία εκεί έξω.
Σε αυτό το αδιέξοδο προσπάθησαν να δημιουργήσουν ένα νέο δρόμο, ο καθηγητής Χημείας Hongjie Dai και η ομάδα του.
Η έρευνά τους επικεντρώθηκε στο να ανακαλύψουν τον τρόπο με τον οποίο θα καταφέρουν να περιορίσουν το αλμυρό νερό χωρίς να καταστρέψει τα συστήματα διαχωρισμού (τα αρνητικά ιόντα χλωρίου διαβρώνουν το θετικό ηλεκτρόδιο).
Παλιότερες έρευνες που προσπάθησαν να βρουν λύση σε αυτό το πρόβλημα, δεν κατάφεραν να δώσουν ικανοποιητικά αποτελέσματα – οι συσκευές δεν παρήγαγαν αρκετά υψηλή τάση.
Η ομάδα του Stanford κατασκεύασε μία κάλυψη που επιβραδύνει την διαδικασία διάβρωσης του μετάλλου του συστήματος.
Αυτό επιτεύχθηκε με την δημιουργία στρώσεων από υδροξείδιο νικελίου-σιδήρου (nickel-iron hydroxide) και σουλφίδιο του νικελίου (nickel sulfide) πάνω σε ένα πυρήνα αφρού νικελίου (nickel foam core).
Ο αφρός νικελίου λειτουργεί ως αγωγός και μεταφέρει την ηλεκτρική ενέργεια από την πηγή και το υδροξείδιο νικελίου-σιδήρου ενεργοποιεί την ηλεκτρόλυση.
Χωρίς την επικάλυψη του νικελίου η συσκευή της ηλεκτρόλυσης θα αντέξει για περίπου 12 ώρες (μόνο), και δεν θα είναι σε θέση να αντέξει ενάντια στην διάβρωση που προκαλεί το θαλασσινό νερό. Η επικάλυψη όμως επεκτείνει την αντοχή της συσκευής σε πάνω από χίλιες ώρες.
Μέσα σε αυτή τους την έρευνα κατόρθωσαν να κατασκευάσουν και μία συσκευή που παράγει υδρογόνο και οξυγόνο, από θαλασσινό νερό που είχαν συλλέξει από τον κόλπο του San Francisco. Η συσκευή έχει παρόμοιες επιδόσεις και απόδοση με τις συσκευές που χρησιμοποιούνται σήμερα για την διάσπαση απεσταγμένου νερού.
Η συγκεκριμένη μέθοδος δεν έχει δοκιμαστεί εκτός των ερευνητικών εργαστηρίων του Stanford. Είναι βέβαιο ότι βρισκόμαστε πολύ μακριά από την εκμετάλλευση του θαλασσινού νερού για την παραγωγή υδρογόνου, αλλά οι επιστήμονες ελπίζουν ότι με αυτό τους το επίτευγμα, θα κεντρίσουν περισσότερο το ενδιαφέρον προς αυτή την κατεύθυνση,
Οι ερευνητές φαντάζονται επίσης ότι η τεχνολογία αυτή θα χρησιμοποιηθεί και σε άλλες εφαρμογές στο μέλλον. Από την διαδικασία παράγεται και οξυγόνο που μπορούμε να αναπνεύσουμε, οπότε για παράδειγμα, θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν την συσκευή μέσα στον ωκεανό χωρίς να έχουν ανάγκη να αναδυθούν στην επιφάνεια.
Η μελέτη τους δημοσιεύθηκε στις 18 Μαρτίου 2019 στο Proceedings of the National Academy of Sciences.
πηγή: geekd.gr
