Prošlog utorka, 31. januara, u časopisu Nature Energy potvrđeno je veliko otkriće: moguće je stvoriti vodonik iz morske vode . Izvještaj koji je objavio tim inženjera i mineralnih naučnika iz Australije, Kine i Sjedinjenih Američkih Država pokazao je izvodljivost procesa korištenja morske vode za proizvodnju vodonika bez potrebe za prethodnim tretmanom vode . Kako naglašavaju, primarna metoda za ovaj proces je elektroliza direktno u morskoj vodi, što je mnogo ekonomičnije.
Za razliku od drugih procesa koji uključuju prethodno tretiranu vodu, ova nova implementacija funkcioniše mnogo bolje i pojednostavljuje zamjenu fosilnih goriva vodonikom, pomažući u borbi protiv klimatskih promjena . S obzirom na to da ovaj projekat koristi vodu, koja je u izobilju u svjetskim okeanima, kao svoj primarni proizvod, mnogi naučnici širom svijeta su usmjerili svoju pažnju na nju i nastavljaju analizirati njenu održivost . Međutim, kako bi ovo uticalo na naše vodne resurse?
Pronašli smo način da stvorimo vodonik iz morske vode
Za razgradnju vodika i kisika koji čine molekule vode koristi se proces poznat kao elektroliza . Ovaj proces odvaja elemente spoja pomoću električne energije, ali je obično skup zbog potrebe za čistom vodom.
Posljedično, deionizacija i desalinizacija uključuju dobivanje prethodno obrađene vode i uklanjanje svih grubih, finih i abrazivnih čvrstih materijala koji bi mogli utjecati na kasnije procese. Iz svih ovih razloga, proizvodnja vodika se pokazala vrlo skupom.
Međutim, izvještaj objavljen u časopisu Nature Energy 31. januara otkrio je da je grupa naučnika predložila novi način stvaranja vodonika koji je mnogo pristupačniji.
Konkretno, tim stručnjaka za inženjerstvo i materijale iz Australije, Sjedinjenih Američkih Država i Kine razvio je proces zasnovan na korištenju morske vode za proizvodnju vodika bez potrebe za prethodnom obradom . Stoga grupa opisuje svoj novi proces kao optimalno rješenje u poređenju s onima koji uključuju prethodno tretiranu vodu.
Proizvode zeleni vodik direktno iz netretirane morske vode https://t.co/K6uDJiNrCz
— Science Plus (@cienciaplus) 31. januar 2023.
Drugim riječima, ova nova implementacija koju je otkrila ova grupa naučnika omogućila je način provođenja elektrolize u netretiranoj morskoj vodi, što je mnogo ekonomičnije.
Ova dostupnost proizilazi iz upotrebe katalizatora koji nije plemeniti metal, već prelazni metal obložen slojem hromovog oksida, što omogućava efikasnu elektrolizu. Na osnovu svoje prirode, oprema je samo filtrirala element kako bi uklonila mikroorganizme i čvrste materije, umjesto da tretira morsku vodu.
Podrazumevano, proizvodnja vodonika elektrolizom zahteva upotrebu katalizatora, što podrazumeva upotrebu retkih plemenitih materijala, što značajno povećava troškove proizvodnje.
Nakon opsežnog istraživanja, naučnici su testirali ovaj proces i otkrili da se ponaša slično kao i trenutni sistemi koji zahtijevaju skupu prethodnu obradu vode i katalizatore. Na osnovu toga, zaključili su da se njegova efikasnost približava 100% , što ga čini optimalnom opcijom za zamjenu fosilnih goriva, proizvodnju vodonika i sprječavanje širenja stakleničkih plinova koji doprinose zagađenju okoliša.
Glavna atrakcija ovog novog procesa je da se voda koja se koristi kao osnovni proizvod obilno nalazi u svjetskim okeanima.
Međutim, budući da je ovo projekat u početnoj fazi, istraživači iz Australije, Kine i Sjedinjenih Američkih Država priznaju da je potrebno mnogo više rada kako bi se bilo apsolutno sigurno da morska voda ne izaziva nuspojave tokom dužih perioda . Također naglašavaju da trebaju testirati svoj proces u većim sistemima kako bi utvrdili da li ima istu efikasnost i da li postoje skriveni troškovi koji povećavaju konačnu cijenu proizvodnje vodonika.
Je li vodik gorivo budućnosti? Kakve bi posljedice imao na naše izvore vode?
Jedan od najperspektivnijih izvora energije i goriva u budućnosti je vodik . Budući da smanjuje emisije ugljičnog dioksida u atmosferu i minimizira efekt staklene bašte koji doprinosi globalnom zagrijavanju, ovaj element se smatra jednom od najboljih alternativa fosilnim gorivima . Nadalje, njegova rasprostranjenost na planeti čini ga vrlo održivim, s obzirom na to da čini približno 75% materije u Univerzumu.
Još jedna prednost je što se vodik može dobiti čisto putem elektrolize vode . Nadalje, sagorijevanjem vodika nastaje samo voda kao nusprodukt, što je ključno za borbu protiv klimatskih promjena koje prijete cijelom svijetu. To je nesumnjivo razlog zašto je vodik postao jedna od najatraktivnijih opcija za proizvođače, koji planiraju da ga masovno proizvode u roku od nekoliko godina.
Međutim, da bi takva proizvodnja postala stvarnost, globalno su potrebni i vodonik i voda. Stoga, iskorištavanje naših izvora ove dragocjene tekućine i korištenje obilne morske vode u Zemljinim okeanima postavlja ključno pitanje: Kakve bi posljedice proizvodnja vodonika imala na naše vodne resurse?
U tom smislu, jedna od glavnih posljedica ovog postupka je da proces ekstrakcije morske vode teži proizvodnji slanog otpada koji, nakon ispuštanja, šteti morskoj flori povećanjem saliniteta vode . To se, zauzvrat, može bioakumulirati u tkivima i penjati se u lancu ishrane, uzrokujući promjene u ponašanju i reprodukciji. Nadalje, oštećuje imunološki, neurološki i endokrini sistem životinja (rakova, riba, ptica i sisara).
Vremenom, ovo teži da proizvede visok sadržaj soli u vodi, što doprinosi produktivnosti tla i negativno utiče na prinose usjeva, jer je tlo neophodno za rast biljaka. Nadalje, to također degradira strukturu tla i uzrokuje dugoročnu kontaminaciju podzemnih voda . Zaista, ne može se potvrditi da je proizvodnja vodika korištenjem morske vode u potpunosti bez zagađenja okoliša.
