Viime tiistaina 31. tammikuuta Nature Energy -lehdessä vahvistettiin merkittävä löytö: vetyä on mahdollista tuottaa merivedestä . Australialaisten, kiinalaisten ja yhdysvaltalaisten insinöörien ja mineraalitieteilijöiden ryhmän julkaisema raportti osoitti, että meriveden avulla voidaan tuottaa vetyä ilman esikäsittelyä . Kuten he korostavat, tämän prosessin ensisijainen menetelmä on elektrolyysi suoraan merivedessä, mikä on paljon taloudellisempaa.
Toisin kuin muut esikäsiteltyä vettä käyttävät prosessit, tämä uusi toteutus toimii paljon paremmin ja yksinkertaistaa fossiilisten polttoaineiden korvaamista vedyllä, mikä auttaa torjumaan ilmastonmuutosta . Koska tässä hankkeessa käytetään päätuotteena vettä, jota on runsaasti maailman valtamerissä, monet tiedemiehet ympäri maailmaa ovat keskittäneet huomionsa siihen ja jatkavat sen toteuttamiskelpoisuuden analysointia . Mutta miten tämä vaikuttaisi vesivaroihimme?
Löysimme keinon tuottaa vetyä merivedestä
Vesimolekyylien muodostavan vedyn ja hapen hajottamiseen käytetään elektrolyysinä tunnettua prosessia . Tässä prosessissa yhdisteen alkuaineet erotetaan toisistaan sähkön avulla, mutta se on yleensä kallis puhtaan veden tarpeen vuoksi.
Näin ollen se vaatii deionisaatiota ja suolanpoistoa esikäsitellyn veden saamiseksi ja kaikkien karkeiden, hienojen ja hankaavien kiinteiden aineiden poistamiseksi, jotka voisivat vaikuttaa myöhempiin prosesseihin. Kaikista näistä syistä vedyn tuotanto on osoittautunut erittäin kalliiksi.
Nature Energy -lehdessä 31. tammikuuta julkaistu raportti kuitenkin paljasti, että tiedemiesryhmä ehdotti uutta, paljon helpommin saatavilla olevaa tapaa tuottaa vetyä.
Tarkemmin sanottuna australialainen, yhdysvaltalainen ja kiinalainen insinööri- ja materiaaliasiantuntijoiden ryhmä kehitti prosessin, joka perustuu meriveden käyttöön vedyn tuottamiseksi ilman esikäsittelyä . Siksi ryhmä kuvailee uutta prosessiaan optimaaliseksi ratkaisuksi verrattuna niihin, jotka käyttävät esikäsiteltyä vettä.
Ne tuottavat vihreää vetyä suoraan käsittelemättömästä merivedestä https://t.co/K6uDJiNrCz
— Tiede Plus (@cienciaplus) 31. tammikuuta 2023
Toisin sanoen, tämän tiedemiesryhmän löytämä uudenlainen toteutus on tarjonnut tavan suorittaa elektrolyysi käsittelemättömässä merivedessä, mikä on paljon taloudellisempaa.
Tämä saavutettavuus johtuu katalyytin käytöstä, joka ei ole jalometalli, vaan siirtymämetalli, joka on päällystetty kromioksidikerroksella, mikä mahdollistaa tehokkaan elektrolyysin. Luonteensa vuoksi laitteisto suodatti alkuaineen vain mikro-organismien ja kiinteiden aineiden poistamiseksi meriveden käsittelyn sijaan.
Oletusarvoisesti vedyn tuotanto elektrolyysillä vaatii katalyytin käyttöä, mikä tarkoittaa harvinaisten jalometallien käyttöä, mikä lisää merkittävästi tuotantokustannuksia.
Laajan tutkimuksen jälkeen tutkijat testasivat tätä prosessia ja havaitsivat, että se toimi samalla tavalla kuin nykyiset järjestelmät, jotka vaativat kalliin veden esikäsittelyn ja katalyytit. Tämän perusteella he päättelivät, että sen tehokkuus lähestyi 100 %:a , mikä tekee siitä optimaalisen vaihtoehdon fossiilisten polttoaineiden korvaamiseen, vedyn tuotantoon ja ympäristön saastumista edistävien kasvihuonekaasujen leviämisen estämiseen.
Tämän uuden prosessin tärkein vetovoima on se, että perustuotteena käytettyä vettä on runsaasti maailman valtamerissä.
Koska kyseessä on kuitenkin hanke vasta alkuvaiheessa, australialaiset, kiinalaiset ja yhdysvaltalaiset tutkijat myöntävät, että tarvitaan paljon lisää työtä sen varmistamiseksi, ettei merivedellä ole sivuvaikutuksia pitkien aikojen aikana . He korostavat myös, että heidän on testattava prosessiaan suuremmissa järjestelmissä sen määrittämiseksi, onko sillä sama tehokkuus ja onko olemassa piilokustannuksia, jotka nostavat vedyn tuotannon lopullista hintaa.
Onko vety tulevaisuuden polttoaine? Mitä seurauksia sillä olisi vesivaroillemme?
Yksi lupaavimmista energian ja polttoaineen lähteistä tulevaisuudessa on vety . Koska se vähentää hiilidioksidipäästöjä ilmakehään ja minimoi ilmaston lämpenemistä kiihdyttävän kasvihuoneilmiön, tätä alkuainetta pidetään yhtenä parhaista vaihtoehdoista fossiilisille polttoaineille . Lisäksi sen runsaus planeetalla tekee siitä erittäin käyttökelpoisen, sillä se muodostaa noin 75 % maailmankaikkeuden aineesta.
Toinen etu on, että vetyä voidaan saada puhtaasti veden elektrolyysin avulla . Lisäksi vedyn polttaminen tuottaa sivutuotteena vain vettä, mikä on välttämätöntä koko maailmaa uhkaavan ilmastonmuutoksen torjumiseksi. Tämä on epäilemättä syy siihen, miksi vedystä on tullut yksi houkuttelevimmista vaihtoehdoista valmistajille, jotka suunnittelevat sen massatuotantoa muutaman vuoden kuluessa.
Jotta tällainen tuotanto olisi totta, tarvitaan kuitenkin sekä vetyä että vettä maailmanlaajuisesti. Siksi tämän arvokkaan nesteen lähteiden valjastaminen ja Maan valtamerien runsaan meriveden hyödyntäminen herättää keskeisen kysymyksen: Mitä seurauksia vedyn tuotannolla olisi vesivaroillemme?
Tässä suhteessa yksi tämän menetelmän tärkeimmistä seurauksista on, että meriveden uuttamisprosessi tuottaa usein suolapitoista jätettä, joka purkamisen jälkeen vahingoittaa meren kasvistoa lisäämällä veden suolapitoisuutta . Tämä puolestaan voi kertyä biokertymään kudoksiin ja nousta ravintoketjussa aiheuttaen muutoksia käyttäytymisessä ja lisääntymisessä. Lisäksi se vahingoittaa eläinten (äyriäisten, kalojen, lintujen ja nisäkkäiden) immuuni-, neurologista ja umpieritysjärjestelmää.
Ajan myötä tämä yleensä tuottaa veden korkean suolapitoisuuden, mikä edistää maaperän tuottavuutta ja vaikuttaa negatiivisesti satoihin, koska maaperä on välttämätön kasvien kasvulle. Lisäksi se heikentää maaperän rakennetta ja aiheuttaa pitkäaikaista pohjaveden saastumista . Ei voida itse asiassa vahvistaa, että vedyn tuotanto merivedellä olisi täysin vapaata ympäristön saastumisesta.
