شنبه 03 آبان 1399
تاریخ انتشار : 15 مهر 1399 - 11:39:45
نتایج یک مطالعه جهانی اعلام داد؛
تولید سوخت هیدروژن تجدید پذیر از دریا

پایگاه خبری- تحلیلی ایربان- محققان از غشایی استفاده کردند که بدون نیاز به شیرین کردن آب دریا، نمک را از آب حذف می کند تا به "الکترولیز کردن " آب دریا برای تولید  سوخت هیدروژن کمک کنند . این تحقیق اخیرا  Science & Environment Science منتشر شده است

 

تولید سوخت هیدروژن تجدید پذیر از دریا

به گفته ساینس دیلی، ممکن است به زودی انرژی خورشید، باد و دریا با هم ترکیب شده و سوخت هیدروژن را تولید کند. این تیم فناوری تصفیه آب را در یک طرح جدید برای الکترولیزر آب دریا ادغام کردند.

لوگان گفت: "هیدروژن یک سوخت عالی است اما شما باید آن را تهیه کنید. تنها راه پایدار برای این کار استفاده از انرژی های تجدید پذیر و تولید آن از آب است. شما همچنین باید از آبی استفاده کنید که مردم نمی خواهند برای چیزهای دیگر استفاده کنند و این آب دریا خواهد بود. بنابراین  تولید هیدروژن ترکیبی از آب دریا و باد و انرژی خورشیدی است که در محیط های ساحلی و دریایی یافت می شود. "

با وجود فراوانی آب دریا معمولاً از آن برای الکترولیز آب استفاده نمی شود. مگر این که آب قبل از ورود به الکترولیز شیرین سازی شود (یک مرحله اضافی گران قیمت و همچنین یون های کلرید موجود در آب دریا به گاز کلر سمی تبدیل می شوند که باعث تخریب تجهیزات و نفوذ به محیط می شود).

برای جلوگیری از این مشکل، محققان غشای نازک و نیمه تراوایی  را وارد کردند که در ابتدا برای تصفیه آب در فرآیند اسمز معکوس (RO) ایجاد شده بود. غشا RO جایگزین غشای تبادل یونی شد که معمولاً در الکترولیزرها استفاده می شود.

در الکترولیزر، آب دریا دیگر از طریق غشا RO رانده نمی شود. این غشا برای کمک به جدا سازی واکنش ها در نزدیکی دو الکترود غوطه ور  (یک آند با بار مثبت و یک کاتد با بار منفی) استفاده می شود. با روشن شدن جریان ، مولکول های آب در آند شروع به تجزیه  می شوند  و یون های ریز هیدروژن به نام پروتون آزاد و گاز اکسیژن ایجاد می کنند. سپس پروتون ها از غشا عبور کرده و با الکترون در کاتد ترکیب شده و گاز هیدروژن تشکیل می دهند.

با قرار دادن غشای RO ، آب دریا در سمت کاتد نگه داشته می شود و یون های کلرید برای عبور از غشا و رسیدن به آند بسیار بزرگ هستند و از تولید گاز کلر جلوگیری می کنند.

 

لوگان خاطرنشان کرد: اما در تجزیه آب، نمک های دیگر به طور عمدی در آب حل می شوند تا به رسانایی آن کمک کنند. غشای تبادل یونی -که یون ها را با بار الکتریکی فیلتر می کند، به یون های نمکی اجازه عبور می دهد لیکن غشای RO اینگونه نیست.

وی گفت: "این ایده می تواند کارساز باشد." "ما دقیقاً نمی دانیم که چرا این دو غشا so چنین متفاوت عمل کرده اند ، اما این چیزی است که ما خواهیم فهمید."

 

محققان برای ادامه تحقیق در مورد الکترولیز آب دریا ، 300000 دلار کمک مالی از بنیاد ملی علوم (NSF) دریافت کردند. لوگان امیدوار است که تحقیقات آن ها نقشی اساسی در کاهش انتشار دی اکسید کربن در سراسر جهان داشته باشد.

 

وی گفت: "جهان به دنبال هیدروژن تجدیدپذیر است. به عنوان مثال ، عربستان سعودی در نظر دارد 5 میلیارد دلار تأسیسات هیدروژنی ایجاد کند که قرار است از آب دریا استفاده کند. در حال حاضر آن ها باید آب را نمک زدایی کنند و شاید بتوان  از این روش استفاده کنند.

این تحقیق اخیرا  Science & Environment Science منتشر شده است

مترجم: معصومه ریشهری

لینک خبر :

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/09/200929173419.htm

 

 


منبع : ساینس دیلی/کد خبر : 74198150799
نظر خود را ارسال نمائید

نام :
آدرس ایمیل :
نظر * :
كد امنیتی : *
 
اگر تصویر ناخواناست را کلیک کنید (اینجا)