Prošlog utorka, 31. siječnja, u časopisu Nature Energy potvrđeno je veliko otkriće: moguće je stvoriti vodik iz morske vode . Izvješće koje je objavio tim inženjera i znanstvenika minerala iz Australije, Kine i Sjedinjenih Država pokazalo je izvedivost postupka korištenja morske vode za proizvodnju vodika bez potrebe za prethodnom obradom vode . Kako naglašavaju, primarna metoda za ovaj postupak je elektroliza izravno u morskoj vodi, što je puno ekonomičnije.
Za razliku od drugih procesa koji uključuju prethodno obrađenu vodu, ova nova implementacija funkcionira puno bolje i pojednostavljuje zamjenu fosilnih goriva vodikom, pomažući u borbi protiv klimatskih promjena . S obzirom na to da ovaj projekt koristi vodu, koje ima u izobilju u svjetskim oceanima, kao svoj primarni proizvod, mnogi znanstvenici diljem svijeta usmjerili su svoju pozornost na nju i nastavljaju analizirati njezinu održivost . Međutim, kako bi to utjecalo na naše vodne resurse?
Pronašli smo način za stvaranje vodika 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 krutih materijala koji bi mogli utjecati na sljedeće procese. Zbog svih tih razloga, proizvodnja vodika pokazala se vrlo skupom.
Međutim, izvješće objavljeno u časopisu Nature Energy 31. siječnja otkrilo je da je skupina znanstvenika predložila novi način stvaranja vodika koji je mnogo pristupačniji.
Točnije, tim inženjerskih i stručnjaka za materijale iz Australije, Sjedinjenih Država i Kine razvio je proces temeljen na korištenju morske vode za proizvodnju vodika bez potrebe za prethodnom obradom . Stoga grupa opisuje svoj novi proces kao optimalno rješenje u usporedbi s onima koji uključuju prethodno obrađenu vodu.
Proizvode zeleni vodik izravno iz netretirane morske vode https://t.co/K6uDJiNrCz
— Science Plus (@cienciaplus) 31. siječnja 2023.
Drugim riječima, ova nova implementacija koju je otkrila ova grupa znanstvenika omogućila je način provođenja elektrolize u netretiranoj morskoj vodi, što je mnogo ekonomičnije.
Ova dostupnost proizlazi iz upotrebe katalizatora koji nije plemeniti metal, već prijelazni metal obložen slojem kromovog oksida, što omogućuje učinkovitu elektrolizu. Na temelju svoje prirode, oprema je samo filtrirala element kako bi uklonila mikroorganizme i krute tvari, umjesto da tretira morsku vodu.
Proizvodnja vodika elektrolizom standardno zahtijeva upotrebu katalizatora, što uključuje upotrebu rijetkih plemenitih materijala, što značajno povećava troškove proizvodnje.
Nakon opsežnog istraživanja, znanstvenici su testirali ovaj proces i otkrili da se ponaša slično kao i trenutni sustavi koji zahtijevaju skupu predobradu vode i katalizatore. Na temelju toga zaključili su da se njegova učinkovitost približava 100% , što ga čini optimalnom opcijom za zamjenu fosilnih goriva, proizvodnju vodika i sprječavanje širenja stakleničkih plinova koji doprinose onečišćenju okoliša.
Glavna atrakcija ovog novog procesa je da se voda koja se koristi kao osnovni proizvod obilno nalazi u svjetskim oceanima.
Međutim, budući da je ovo projekt u početnoj fazi, istraživači iz Australije, Kine i Sjedinjenih Država priznaju da je potrebno mnogo više rada kako bi se bilo apsolutno sigurno da morska voda ne stvara nuspojave tijekom duljih razdoblja . Također naglašavaju da trebaju testirati svoj proces u većim sustavima kako bi utvrdili ima li istu učinkovitost i postoje li skriveni troškovi koji povećavaju konačnu cijenu proizvodnje vodika.
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 ugljikovog dioksida u atmosferu i minimizira efekt staklenika koji doprinosi globalnom zagrijavanju, ovaj se element smatra jednom od najboljih alternativa fosilnim gorivima . Nadalje, njegova obilje na planetu čini ga vrlo održivim, s obzirom na to da čini otprilike 75% materije u Svemiru.
Još jedna prednost je što se vodik može čisto dobiti elektrolizom vode . Nadalje, izgaranjem 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 masovno ga proizvoditi u roku od nekoliko godina.
Međutim, da bi takva proizvodnja postala stvarnost, globalno su potrebni i vodik i voda. Stoga iskorištavanje naših izvora ove dragocjene tekućine i korištenje obilne morske vode u Zemljinim oceanima postavlja ključno pitanje: Kakve bi posljedice proizvodnja vodika imala na naše vodne resurse?
U tom smislu, jedna od glavnih posljedica ovog postupka jest da proces ekstrakcije morske vode teži proizvodnji slanog otpada koji, nakon ispuštanja, šteti morskoj flori povećanjem slanosti vode . To se, pak, može bioakumulirati u tkivima i penjati se u hranidbenom lancu, uzrokujući promjene u ponašanju i reprodukciji. Nadalje, oštećuje imunološki, neurološki i endokrini sustav životinja (rakova, riba, ptica i sisavaca).
Tijekom vremena to obično dovodi do visokog sadržaja soli u vodi, što doprinosi produktivnosti tla i negativno utječe na prinose usjeva, budući da je tlo ključno za rast biljaka. Nadalje, to također degradira strukturu tla i uzrokuje dugoročno onečišćenje podzemnih voda . Doista, ne može se potvrditi da je proizvodnja vodika korištenjem morske vode u potpunosti bez onečišćenja okoliša.
