Godzinnik.pl Nauka Elektroliza wody morskiej może być ekologiczna i opłacalna. Australijscy naukowcy pracują nad...

Elektroliza wody morskiej może być ekologiczna i opłacalna. Australijscy naukowcy pracują nad nową metodą wytwarzania wodoru

Elektroliza wody morskiej może być ekologiczna i opłacalna. Australijscy naukowcy pracują nad nową metodą wytwarzania wodoru

Australijscy naukowcy z RMIT University pracują nad stworzeniem katalizatora, dzięki któremu możliwa będzie ekologiczna i efektywna ekonomicznie produkcja wodoru z wody morskiej. Nowa metoda polega na bezpośrednim rozszczepianiu cząsteczek wody na wodór i tlen, bez konieczności odsalania wody i związanej z nią dużej konsumpcji energii. Koszt wytworzenia w ten sposób wodoru ma być czterokrotnie niższy niż obecnie. Materiał, z którego będzie zbudowane urządzenie, jest niedrogi, a jego produkcja łatwo skalowalna. W procesie elektrolizy prowadzonym z jego wykorzystaniem nie dochodzi do emisji chloru i dwutlenku węgla.

– Poszukujemy sposobu bezpośredniego wykorzystania wody morskiej do ekologicznej produkcji wodoru bez żadnych zanieczyszczających środowisko produktów ubocznych, wynikających z używanych materiałów albo z samego procesu. Taki jest cel naszych badań – informuje w wywiadzie dla agencji Newseria Innowacje dr Nasir Mahmood z Royal Melbourne Institute of Technology. – Opracowujemy katalizator, który będzie można włączyć do procesu elektrolizy bezpośrednio wykorzystującego wodę morską, w którym można wytwarzać wodór przy dużo niższym zużyciu energii z ekologicznego źródła wody, z wysoką efektywnością energetyczną i trwałością. Opracowaliśmy szereg materiałów, które mieliśmy już okazję testować. Jeden z nich został już wdrożony i przebadany w warunkach przemysłowych, na niskim i wysokim szczeblu oraz w komercyjnych urządzeniach do elektrolizy przy wysokiej gęstości prądu od 1 do 2 jednostek.

Katalizator, nad którym pracuje zespół dr. Nasira Mahmooda, jest zbudowany z domieszkowanych azotem porowatych arkuszy fosforku niklu i molibdenu. Charakterystyczną cechą tego materiału są duże, jednorodne pory, które zapewniają większą aktywność katalityczną i szybsze przenoszenie masy poddawanej procesowi. Zastosowanie tego materiału nie wiąże się z wysokim kosztem, a produkcja wodoru mogłaby być łatwo skalowalna.

– Mamy praktycznie nieograniczone zasoby wody morskiej – dlaczego by ich nie wykorzystać? Woda morska ma wiele zalet, chociaż zwraca się uwagę, że produktem ubocznym jej zastosowania jest chlor. To kluczowe wyzwanie, bo ilość wytwarzanego chloru będzie trzy do czterokrotnie większa niż cała światowa produkcja tego pierwiastka. Oznacza to, że każdego roku do środowiska trafiałoby ponad 150 mln t chloru. Byłby to kolejny rodzaj toksycznego gazu cieplarnianego, więc musielibyśmy zacząć szukać rozwiązania tego problemu – podkreśla naukowiec z Royal Melbourne Institute of Technology.

Co więcej, obecnie stosowane elektrolizery w procesie produkcji wodoru z wody morskiej emitują bardzo dużo dwutlenku węgla i chloru. Nowego typu katalizator eliminuje emisję obu z nich. Ponadto rozwiązuje też problem wskazywanej jako przeszkodę ekonomiczną konieczności odsalania wody morskiej przed rozpoczęciem produkcji wodoru. Taka organizacja procesu wymagałaby bowiem dużych nakładów inwestycyjnych, a na większości statków nie udałoby się nawet zmieścić urządzeń do odsalania wody. W grę nie wchodzi również wykorzystywanie zasobów wody słodkiej, bo są one bardzo ograniczone.

– Zapotrzebowanie na wodór bardzo dynamicznie rośnie i wygląda na to, że może być on kluczem do spełnienia następnego celu emisyjnego wyznaczonego na 2050 rok. Aby spełnić ten wymóg, konieczna jest ogromna ilość wodoru. Niektóre szacunki mówią nawet o 2 mld t. Obecnie trudno to sobie wyobrazić, bo aby spełnić ten wymóg, potrzebujemy około 20,5 mld t wody, a jeśli zużyjemy całą słodką wodę do produkcji wodoru, to co będziemy pili? – pyta dr Nasir Mahmood.

Koszt produkcji wodoru w technologii proponowanej przez australijskich naukowców wynosi około 2 dol. za kilogram. Obecnie koszt produkcji w tradycyjnym procesie elektrolizy to co najmniej 7–8 dol.

– Wynika to z tego, że w tradycyjnej elektrolizie z użyciem najlepszych elektrolizerów zużywa się ok. 60 kW energii do wyprodukowania 1 kg wodoru – naprawdę sporo. Dlatego międzynarodowe agencje wyznaczyły cel – jeśli chcemy sprawić, aby wodór był opłacalny, to musimy obniżyć to zużycie energii poniżej 40. Nad tym właśnie pracujemy – podkreśla ekspert. – Naszym celem jest bliska współpraca z partnerami i integracja naszych materiałów z komercyjnymi urządzeniami do elektrolizy, abyśmy mogli produkować wodór nie na kilogramy, ale na tony, bo tego wymaga od nas przyszłość. Takie założyliśmy sobie cele i chcemy wprowadzić nasz produkt na rynek do 2025 roku.

Dziś większość światowego wodoru pochodzi z paliw kopalnych, a jego produkcja odpowiada za emisje ok. 830 mln t CO2 rocznie, czyli tyle, ile wynoszą łączne emisje Wielkiej Brytanii i Indonezji. Produkcja zielonego wodoru, wytwarzanego z wody, jest na razie tak droga, przez co nieopłacalna, że odpowiada zaledwie za ok. 1 proc. światowego rynku. Raport Precedence Research ocenia, że w 2022 roku rynek zielonego wodoru był wart nieco ponad 4 mld dol., a za 10 lat będzie to już blisko 332 mld dol., co oznacza średnioroczny wzrost na poziomie blisko 55 proc.

– Wodór może być zastosowany wszędzie. Może stanowić źródło energii w branży chemicznej, produkcji stali, nawozów i w wielu innych sektorach. Możemy też wykorzystywać go bezpośrednio jako paliwo. Wszystkie firmy motoryzacyjne pracują nad rozwiązaniem, które pozwoli na przejście od obecnych silników spalinowych na silniki oparte o wodór. Oczywiście wiąże się to z koniecznością opracowania nowych protokołów bezpieczeństwa i standardów korzystania z takiego paliwa, ale stosowne badania trwają. Wodór może być też używany w pojazdach z ogniwami paliwowymi, które stanowią rodzaj pojazdów elektrycznych. W takich silnikach wodór zostaje przekształcony w prąd, który zasila pojazdy – wymienia naukowiec. – Jeśli uda się obniżyć koszty i umożliwić realne wykorzystanie wody morskiej, to może pojazdy napędzane wodorem staną się preferowanym wyborem wobec pojazdów elektrycznych.

Źródło: Newseria

NAJNOWSZE INFORMACJE

16-latka kupiła alkohol posługując się fałszywym mObywatelem. Grożą jej poważne konsekwencje

16-latka posłużyła się sfałszowanym mObywatelem, aby kupić alkohol dla siebie i swoich kolegów, poinformowała policja w Bytowie. Nastolatkowie będą odpowiadać przed Sądem Rodzinnym i Nieletnich.

Gdzie wrzucać torebki po herbacie? Wiele osób popełnia ten błąd

Codziennie ludzie na całym świecie zaparzają herbatę, ale czy zastanawialiście się, gdzie wyrzucać zużyte torebki? Ludzie często popełniają błędy, wrzucając je do pojemnika na odpady. Sprawdź, jak prawidłowo segregować torebki po herbacie i dlaczego to takie ważne!

Wielkie zmiany w urzędach pracy. Rząd planuje reformy

Szykują się zmiany w urzędach pracy. Projekt ustawy o rynku pracy i służbach zatrudnienia ma zastąpić dotychczas obowiązującą ustawę o promocji zatrudnienia i instytucjach rynku pracy. Jakie zmiany przewiduje?

Walka z patologią na drogach. Rząd zapowiada zaostrzenie niektórych przepisów

Rząd opublikował w czwartek projekt ustawy, który zakłada m.in. podwyższenie kar dla uczestników nielegalnych wyścigów oraz modyfikacje zasad konfiskaty pojazdów.

Dużo zwolnień grupowych w 2024 roku. „Najwięcej od wybuchu pandemii”

W minionym roku wiele firm ogłosiło i przeprowadziło zwolnienia grupowe. Jak pisze "Rzeczpospolita", rok 2025 też będzie trudny.

Zakupy Online: Jak Znaleźć Najlepsze Okazje i Oszczędzać?

Zakupy online stały się nieodłączną częścią naszego codziennego życia. Wygoda, oszczędność czasu i szeroki wybór produktów to tylko niektóre z zalet zakupów...

Radosław Majdan: Jestem zniesmaczony tym, ile czasu poświęciliśmy na załatwianie pozwoleń na budowę domu. Teraz zastanawiamy się, czy nie wybrać planu B

Były piłkarz przyznaje, że w przypadku jego małżeństwa droga do budowy wymarzonego domu w Konstancinie-Jeziornie okazała się niezwykle długa, kręta i bardziej skomplikowana, niż się spodziewali. Uzyskiwanie niezbędnych...

Sejm pracuje nad podwyżką akcyzy na e-papierosy i urządzenia do waporyzacji. Część produktów może zniknąć z rynku

Planowane podwyżki akcyzy mogą doprowadzić do wycofania części produktów z rynku, a eksperci zwracają uwagę na szereg nieprawidłowości dotyczących projektu i sposobu ich procedowania. Zdaniem dr....

Rola telekomów w upowszechnianiu sztucznej inteligencji rośnie. T-Mobile udostępnia klientom zaawansowaną wyszukiwarkę Perplexity Pro

Firmy telekomunikacyjne odgrywają coraz ważniejszą rolę w udostępnianiu szerokiemu odbiorcy sztucznej inteligencji. T-Mobile udostępni swoim klientom w ramach programu Magenta Moments, całkowicie za darmo, zaawansowaną...

Miasta będą się starzały wolniej niż reszta kraju. Jednak w niektórych do 2050 roku seniorzy będą stanowić 37 proc. populacji

Udział osób starszych w populacji Polski będzie się stopniowo zwiększał i w 2050 roku wyniesie 34 proc. Dla porównania w 12 największych miastach będzie to 31 proc....

Nowoczesne formy podania leków pozwalają uniknąć hospitalizacji. To duże ułatwienie dla pacjentów z chorobami przewlekłymi

Opracowywanie nowoczesnych form podania leków to odpowiedź na stale rosnącą liczbę pacjentów z chorobami przewlekłymi, m.in. onkologicznymi, hematologicznymi i psychiatrycznymi. Jeden zastrzyk zamiast codziennego łykania tabletek, wlewów...

To imię nosi tylko 3 Polaków. Niedługo zostanie zapomniane

Jakie wybrać imię dla dziecka? Kwestia ta zawsze jest wyzwaniem dla rodziców. Wśród polskich imion znajduje się jedno, niemal wymarłe imię.

O TYM SIĘ MÓWI

Laura Zawadzka – wzrost, waga, dziecko, partner. Kim jest Laura Zawadzka?

Laura Zawadzka zasłynęła dzięki występowi w czwartej edycji popularnego reality show "Love Island". Po programie, jej życie nabrało tempa, gdy zaszła w...

Wojek – wiek, kariera, współpraca z Książulem, dziewczyna

Wojek, znany również jako Maciej Wojas, to jedna z popularniejszych postaci w polskim internecie. Zyskał dużą popularność dzięki swojemu kanałowi na YouTube...

Inez Lis – wiek, waga, wzrost. Kim jest Inez Lis?

Inez Lis to popularna polska influencerka, członkini grupy Dresscode, która zdobyła znaczną rozpoznawalność dzięki swojej aktywności w mediach społecznościowych, zwłaszcza na Instagramie....

Książulo – wiek, praca, dziewczyna, miejsce zamieszkania

Szymon Nyczke, znany w internecie jako Książulo, to popularny twórca internetowy, który zdobył szerokie uznanie na platformie YouTube. Jego twórczość i życie...

Dominik Tarczyński – wiek, żona, dzieci i kariera polityczna

Dominik Tarczyński to jedna z najbardziej rozpoznawalnych postaci polskiej sceny politycznej. Jego bogaty życiorys, kontrowersyjne wypowiedzi i szeroka działalność publiczna sprawiają, że...

Kim jest Paweł Svinarski? Wiek, dziewczyna, dziecko, praca

Paweł Svinarski to jedna z najbardziej rozpoznawalnych postaci w polskim internecie, szczególnie w obszarze biznesu i finansów. Jego działalność w mediach społecznościowych...