Dünyadaki toplam suyun yalnızca yaklaşık %3,5'ini oluşturan tatlı su kaynaklarının sınırlı mevcudiyeti, enerji geri dönüşümü için bol miktarda deniz suyu kullanmanın önemini vurgulamıştır. Deniz suyunun tuzdan arındırılması, içme suyu kaynaklarının kıtlığına çözüm bulmak için geçerli bir çözüm sunmaktadır; ancak damıtma ve membran muamelesi gibi geleneksel yöntemler genellikle maliyetlidir.
Hidrojene dayalı bir enerji ekonomisinin hızlandırılması, karbon nötrlüğüne ve en yüksek karbon emisyonlarına ulaşmada çok önemlidir. Bu doğrultuda Danıştay tarafından yayınlanan "2030'a Kadar Karbon Zirvesi Eylem Planı"nda düşük maliyetli yenilenebilir enerji hidrojen üretimi ve teknolojik inovasyona odaklanılması gerektiği vurgulanıyor. Aynı zamanda sanayi, ulaşım ve inşaat gibi çeşitli sektörlerde hidrojen teknolojisinin araştırma, geliştirme ve gösterim uygulamalarının hızlandırılmasının önemini de vurguluyor.
Deniz suyu, tatlı sudan önemli ölçüde farklıdır; Dünya suyunun yaklaşık %96,5'ini oluşturur ve 92 kimyasal ve elementten oluşan karmaşık bir karışım içerir. Deniz suyunun tuzluluğu yaklaşık 35 PSU'dur (‰35); sodyum, magnezyum, kalsiyum, potasyum, klor ve sülfat iyonları toplam tuz içeriğinin %99'undan fazlasını oluşturur. Deniz suyundan hidrojen üretimi, çok sayıda iyon, mikroorganizma ve partikülün varlığı nedeniyle zorluklarla karşı karşıyadır; bu da olumsuz reaksiyonlarda rekabet, katalizörün devre dışı kalması ve membranın tıkanması gibi sorunlara yol açabilir.
Deniz suyundan hidrojen üretimi için iki farklı teknolojik yaklaşım geliştirilmiştir: doğrudan üretim ve dolaylı üretim. Doğrudan üretim, suyun elektrolizini veya fotolizini içerir. Çin Bilimler Akademisi, Fransa Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi, Japonya'nın Tohoku Teknoloji Üniversitesi, Pekin Kimyasal Teknoloji Üniversitesi, Hindistan Bilimsel ve Endüstriyel Araştırma Konseyi ve Houston Üniversitesi dahil olmak üzere dünya çapında önde gelen araştırma kurumları, doğrudan araştırmada aktif olarak yer almaktadır. Hidrojen üretimi araştırması. Dolaylı üretim ise deniz suyunu tuzdan arındırma teknolojilerini elektroliz, fotoliz ve piroliz gibi hidrolitik işlemlerle birleştirir.
Şu anda dünyadaki hidrojenin %90'ından fazlası kömür ve doğal gaz gibi karbon bazlı enerji kaynaklarından üretiliyor. Ancak, karbon nötrlüğünün gelecekteki etkileri ve tatlı su kaynaklarının kıtlığı göz önüne alındığında, su bazlı hidrojen üretimine olan ilgi giderek artıyor. "Tuzdan arındırma olmadan yerinde deniz suyu doğrudan elektrolizi hidrojen üretim teknolojisi" muazzam teorik, teknolojik ve stratejik öneme sahiptir.
Bu yılın temmuz ayında, Çin Bilimler Akademisi'nin Ningbo Malzeme Teknolojisi ve Mühendisliği Enstitüsü, düz boru şeklinde katı oksit yakıt hücresi kullanılarak yüksek sıcaklıkta elektroliz yoluyla deniz suyundan hidrojen üretiminde çığır açan bir gelişme olduğunu bildirdi. Araştırma ekibi, asil metal katalizörlere ihtiyaç duymadan %72,47 gibi etkileyici bir enerji dönüşüm verimliliğine ulaştı. Uzun süreli deneyler, hücrenin yapısında, bileşiminde ve performansında minimal değişiklikler olduğunu gösterirken, elektrolitik voltajın oda sıcaklığındaki hücrelere göre önemli ölçüde düşük kaldığını gösterdi.
Araştırmacılar, Ningbo Şehri'nin kıyı sularından taşınan ve uçucu hale gelen deniz suyunu içeren katı oksit elektrolitik hücreden taşıyıcı gaz görevi gören hidrojeni geçirerek 750 derecede elektroliz gerçekleştirdi. Deniz suyunun önceden ısıtılması ve buharlaştırılmasıyla çoğu yabancı maddenin elektrolizörle doğrudan teması önlendi ve hasar riski en aza indirildi.
Temas etmek:
Herhangi bir sorunuz varsa lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin. Çalışma saatleri: 8:30 - 17:30
E-posta:zhangjixia@bjygti.com
