Eelmisel teisipäeval, 31. jaanuaril kinnitati ajakirjas Nature Energy suur avastus: mereveest on võimalik vesinikku toota . Austraalia, Hiina ja Ameerika Ühendriikide inseneri- ja mineraaliteadlaste meeskonna avaldatud aruandes demonstreeriti protsessi teostatavust, mille abil saab merevett kasutada vesinikku ilma eelneva veetöötluseta . Nagu nad rõhutavad, on selle protsessi peamine meetod elektrolüüs otse merevees, mis on palju säästlikum.
Erinevalt teistest eeltöödeldud vett hõlmavatest protsessidest töötab see uus rakendus palju paremini ja lihtsustab fossiilkütuste asendamist vesinikuga, aidates võidelda kliimamuutustega . Arvestades, et see projekt kasutab oma peamise tootena vett, mida leidub maailma ookeanides ohtralt, on paljud teadlased kogu maailmas sellele tähelepanu pööranud ja jätkavad selle teostatavuse analüüsimist . Aga kuidas see mõjutaks meie veevarusid?
Leidsime viisi, kuidas mereveest vesinikku toota
Veemolekule moodustava vesiniku ja hapniku lagundamiseks kasutatakse protsessi, mida nimetatakse elektrolüüsiks . See protsess eraldab ühendi elemendid elektri abil, kuid puhta vee vajaduse tõttu on see tavaliselt kulukas.
Seega hõlmab see deioniseerimist ja magestamist, et saada eeltöödeldud vett ja tagada mis tahes jämeda, peene ja abrasiivse tahke materjali eemaldamine, mis võib mõjutada järgnevaid protsesse. Kõigil neil põhjustel on vesiniku tootmine osutunud väga kalliks.
31. jaanuaril ajakirjas Nature Energy avaldatud aruandest selgus aga, et teadlaste rühm pakkus välja uue ja palju kättesaadavama meetodi vesiniku tootmiseks.
Täpsemalt öeldes töötas Austraaliast, Ameerika Ühendriikidest ja Hiinast pärit inseneri- ja materjaliekspertide meeskond välja protsessi, mis põhineb mereveel vesiniku tootmiseks ilma eeltöötluseta . Seetõttu kirjeldab töörühm oma uut protsessi optimaalse lahendusena võrreldes nendega, mis kasutavad eeltöödeldud vett.
Nad toodavad rohelist vesinikku otse töötlemata mereveest https://t.co/K6uDJiNrCz
— Science Plus (@cienciaplus) 31. jaanuar 2023
Teisisõnu, selle teadlaste rühma avastatud uudne rakendus on pakkunud välja viisi elektrolüüsi läbiviimiseks töötlemata merevees, mis on palju säästlikum.
See ligipääsetavus tuleneb katalüsaatori kasutamisest, mis ei ole väärismetall, vaid kroomoksiidi kihiga kaetud siirdemetall, mis võimaldab tõhusat elektrolüüsi. Oma olemuselt filtreeris seade elementi ainult mikroorganismide ja tahkete ainete eemaldamiseks, mitte ei töödelnud merevett.
Elektrolüüsi teel vesiniku tootmine nõuab vaikimisi katalüsaatori kasutamist, mis hõlmab haruldaste väärismaterjalide kasutamist, suurendades oluliselt tootmiskulusid.
Pärast ulatuslikke uuringuid testisid teadlased seda protsessi ja avastasid, et see toimib sarnaselt praeguste süsteemidega, mis vajavad kallist vee eeltöötlust ja katalüsaatoreid. Selle põhjal jõudsid nad järeldusele, et selle efektiivsus lähenes 100%-le , muutes selle optimaalseks valikuks fossiilkütuste asendamiseks, vesiniku tootmiseks ja keskkonnareostust põhjustavate kasvuhoonegaaside leviku tõkestamiseks.
Selle uudse protsessi peamine eelis on see, et baasproduktina kasutatav vesi on maailma ookeanides rikkalik.
Kuna tegemist on alles algstaadiumis projektiga, tunnistavad Austraalia, Hiina ja Ameerika Ühendriikide teadlased, et selleks, et olla täiesti kindel merevee pikaajaliste kõrvalmõjude puudumises, on vaja teha palju rohkem tööd . Samuti rõhutavad nad, et nad peavad oma protsessi katsetama suuremates süsteemides, et teha kindlaks, kas sellel on sama efektiivsus ja kas esineb varjatud kulusid, mis suurendavad vesiniku tootmise lõpphinda.
Kas vesinik on tulevikukütus? Millised on selle tagajärjed meie veevarudele?
Üks tuleviku paljulubavamaid energia- ja kütuseallikaid on vesinik . Kuna see vähendab süsinikdioksiidi heitkoguseid atmosfääri ja minimeerib globaalset soojenemist soodustavat kasvuhooneefekti, peetakse seda elementi üheks parimaks alternatiiviks fossiilkütustele . Lisaks muudab selle rohkus planeedil selle väga elujõuliseks, arvestades, et see moodustab umbes 75% universumi ainest.
Teine eelis on see, et vesinikku saab puhtalt saada vee elektrolüüsi teel . Lisaks tekitab vesiniku põletamine kõrvalproduktina ainult vett, mis on oluline kogu maailma ohustava kliimamuutuse vastu võitlemiseks. See on kahtlemata põhjus, miks vesinikust on saanud tootjate jaoks üks atraktiivsemaid valikuid, kes plaanivad seda mõne aasta jooksul masstootma hakata.
Sellise tootmise teostamiseks on aga vaja nii vesinikku kui ka vett kogu maailmas. Seetõttu tekitab selle väärtusliku vedeliku allikate rakendamine ja Maa ookeanides leiduva küllusliku merevee kasutamine olulise küsimuse: millised on vesiniku tootmise tagajärjed meie veevarudele?
Selle protseduuri üks peamisi tagajärgi on see, et merevee ekstraheerimisprotsess kipub tekitama soolaseid jäätmeid, mis pärast merre sattumist kahjustavad merefloorat, suurendades vee soolsust . See omakorda võib bioakumuleeruda kudedes ja tõusta toiduahelas ülespoole, põhjustades muutusi käitumises ja paljunemisvõimes. Lisaks kahjustab see loomade (koorikloomade, kalade, lindude ja imetajate) immuun-, neuroloogilist ja endokriinsüsteemi.
Aja jooksul kipub see vees tekitama kõrge soolasisalduse, mis aitab kaasa mulla produktiivsusele ja mõjutab negatiivselt saagikust, kuna muld on taimede kasvuks hädavajalik. Lisaks lagundab see mulla struktuuri ja põhjustab pikaajalist põhjavee saastumist . Tegelikult ei saa kinnitada, et vesiniku tootmine mereveega on täiesti keskkonnareostusest vaba.
