Woda morska - nowe źródło energii do produkcji

Jeden z wiodących japońskich uniwersytetów opracował nową wydajną technologię, która pozwala na produkcję nadtlenku wodoru, nadającego się do stosowania w ogniwach paliwowych.

Nowa technologia opracowana przez japońskich badaczy jest pierwszy sposób za pomocą przyspieszenia reakcji chemicznych w wyniku wystawienia na działanie promieni słonecznych katalizatora, w wyniku maksymalny efekt zastosowania otrzymanej w ten sposób nadtlenku wodoru w ogniwach paliwowych.

Projektem badawczym kierował Shunichi Fukuzumi, a wyniki jego naukowców opublikowano w popularnym czasopiśmie naukowym.

Obecnie ogniwa paliwowe pracują głównie nad gazem wodorowym, ale wariant proponowany przez zespół Fukuzumi ma wiele zalet, przede wszystkim, że nadtlenek wodoru jest łatwiejszy do przechowywania w dużej gęstości. Dzisiejsze technologie umożliwiają magazynowanie wodoru przy użyciu wysokiego ciśnienia lub niskich temperatur, dlatego nadtlenek wodoru jest w tym przypadku bezpieczniejszy zarówno podczas przechowywania, jak i transportu. Jedynym problemem było to, że naukowcy nie mogli znaleźć skutecznych metod fotokatalitycznych do produkcji ciekłego nadtlenku wodoru - istniały technologie, które nie wykorzystywały promieniowania słonecznego, ale koszty energii czyniły je nieodpowiednimi.

Ale zespół Fukuzumi stworzył kolejną komórkę z katalizatorem - rodzaj baterii słonecznej, która tworzy nadtlenek wodoru. Kiedy światło słoneczne jest skupione na fotokatalizatorze, rozpoczyna się przyspieszona reakcja chemiczna - woda morska jest utleniana, a poziom tlenu spada, co powoduje powstawanie nadtlenku wodoru.

Grupa Fukuzumi badania wyjaśniły, że stężenie nadtlenku wodoru w wodzie morskiej po uderzeniu słoneczne fotokatalizatora w ciągu 24 godzin, była około 48 mm, - takie wskaźniki w celu bardziej przeszłości (w czystej poziomu wody nadtlenku wodoru było w przybliżeniu 2 milimole). 

Naukowcy byli zainteresowani tak dużą luką w liczbach i odkryli, że materia w naładowanym ujemnie chlorze obecnym w wodzie morskiej jest odpowiedzialna za zwiększenie szybkości reakcji i przyczynienie się do wzrostu poziomu wody w nadtlenku wodoru.

Według naukowców, nowa technologia energii słonecznej sprawności przemiany energii jest około 0,3%, a skuteczność fotokatalityczną sposobu (wykorzystując przyspieszenia reakcji chemicznej) produkcja nadtlenku wodoru wynosiła 0,55%, a ogniwo - do 50%.

Oczywiście ogólna wydajność nowej technologii produkcji energii jest dość wysoka, ale wciąż konwencjonalne panele słoneczne okazały się bardziej skuteczne do tej pory. Profesor Shunichi Fukuzumi i jego współpracownicy uważają, że skuteczność nowej metody można poprawić, stosując ulepszone materiały do ogniwa fotoelektrochemicznego, a ponadto specjaliści planują znaleźć sposoby na obniżenie kosztów produkcji energii.

[1], [2]