Praėjusį antradienį, sausio 31 d., žurnale „Nature Energy“ buvo patvirtintas svarbus atradimas: vandenilį galima gaminti iš jūros vandens . Inžinerijos ir mineralų mokslininkų iš Australijos, Kinijos ir Jungtinių Amerikos Valstijų komandos paskelbtoje ataskaitoje pademonstruotas procesas, leidžiantis pagaminti vandenilį iš jūros vandens be išankstinio vandens apdorojimo . Kaip jie pabrėžia, pagrindinis šio proceso metodas yra elektrolizė tiesiogiai jūros vandenyje, kuri yra daug ekonomiškesnė.
Skirtingai nuo kitų procesų, kuriuose naudojamas iš anksto apdorotas vanduo, šis naujas sprendimas veikia daug geriau ir supaprastina iškastinio kuro pakeitimą vandeniliu, taip padedant kovoti su klimato kaita . Atsižvelgiant į tai, kad šiame projekte kaip pagrindinis produktas naudojamas vanduo, kurio gausu pasaulio vandenynuose, daugelis mokslininkų visame pasaulyje sutelkė į jį savo dėmesį ir toliau analizuoja jo įgyvendinamumą . Tačiau kaip tai paveiktų mūsų vandens išteklius?
Radome būdą, kaip iš jūros vandens pagaminti vandenilį
Vandens molekules sudarančiam vandeniliui ir deguoniui suskaidyti naudojamas procesas, vadinamas elektrolize . Šio proceso metu junginio elementai atskiriami naudojant elektrą, tačiau jis paprastai yra brangus dėl gryno vandens poreikio.
Todėl norint gauti iš anksto apdorotą vandenį ir pašalinti bet kokias stambias, smulkias ir abrazyvines kietąsias medžiagas, kurios galėtų paveikti vėlesnius procesus, reikia dejonizuoti ir gėlinti. Dėl visų šių priežasčių vandenilio gamyba pasirodė esanti labai brangi.
Tačiau sausio 31 d. žurnale „Nature Energy“ paskelbtoje ataskaitoje teigiama, kad mokslininkų grupė pasiūlė naują, daug prieinamesnį vandenilio gamybos būdą.
Tiksliau sakant, inžinerijos ir medžiagų ekspertų komanda iš Australijos, Jungtinių Valstijų ir Kinijos sukūrė procesą, pagrįstą jūros vandens naudojimu vandeniliui gaminti be išankstinio apdorojimo . Todėl grupė savo naująjį procesą apibūdina kaip optimalų sprendimą, palyginti su tais, kurie naudoja iš anksto apdorotą vandenį.
Jie gamina žaliąjį vandenilį tiesiai iš neapdoroto jūros vandens https://t.co/K6uDJiNrCz
— „Science Plus“ (@cienciaplus) 2023 m. sausio 31 d.
Kitaip tariant, šis mokslininkų grupės atrastas naujas sprendimas suteikė galimybę atlikti elektrolizę neapdorotame jūros vandenyje, o tai yra daug ekonomiškiau.
Šis prieinamumas atsiranda dėl katalizatoriaus, kuris nėra taurusis metalas, o pereinamasis metalas, padengtas chromo oksido sluoksniu, kuris leidžia efektyviai atlikti elektrolizę, naudojimo. Atsižvelgiant į savo prigimtį, įranga tik filtravo elementą, kad pašalintų mikroorganizmus ir kietąsias medžiagas, o ne valė jūros vandenį.
Pagal nutylėjimą vandenilio gamybai elektrolizės būdu reikia naudoti katalizatorių, o tai reiškia retų brangių medžiagų naudojimą, o tai žymiai padidina gamybos sąnaudas.
Atlikę išsamius tyrimus, mokslininkai išbandė šį procesą ir nustatė, kad jis veikia panašiai kaip ir dabartinės sistemos, kurioms reikalingas brangus vandens išankstinis apdorojimas ir katalizatoriai. Remdamiesi tuo, jie padarė išvadą, kad jo efektyvumas siekia 100 % , todėl tai yra optimalus pasirinkimas norint pakeisti iškastinį kurą, gaminti vandenilį ir užkirsti kelią šiltnamio efektą sukeliančių dujų, kurios prisideda prie aplinkos taršos, plitimui.
Pagrindinis šio naujo proceso privalumas yra tas, kad vanduo, naudojamas kaip pagrindinis produktas, yra gausus pasaulio vandenynuose.
Vis dėlto, kadangi šis projektas dar tik pradinėje stadijoje, Australijos, Kinijos ir Jungtinių Valstijų tyrėjai pripažįsta, kad reikia daug daugiau padirbėti, norint visiškai įsitikinti, jog jūros vanduo ilgą laiką nesukelia šalutinio poveikio . Jie taip pat pabrėžia, kad jiems reikia išbandyti savo procesą didesnėse sistemose, kad nustatytų, ar jis yra toks pat efektyvus ir ar yra kokių nors paslėptų išlaidų, kurios didina galutinę vandenilio gamybos kainą.
Ar vandenilis yra ateities kuras? Kokių pasekmių tai turėtų mūsų vandens ištekliams?
Vienas perspektyviausių energijos ir kuro šaltinių ateityje yra vandenilis . Kadangi jis sumažina anglies dioksido išmetimą į atmosferą ir šiltnamio efektą, kuris prisideda prie visuotinio atšilimo, šis elementas laikomas viena geriausių alternatyvų iškastiniam kurui . Be to, jo gausa planetoje daro jį labai perspektyvų, atsižvelgiant į tai, kad jis sudaro maždaug 75 % Visatos materijos.
Dar vienas privalumas yra tas, kad vandenilį galima gauti švariai elektrolizuojant vandenį . Be to, deginant vandenilį, kaip šalutinis produktas susidaro tik vanduo, kuris yra būtinas kovojant su klimato kaita, keliančia grėsmę visam pasauliui. Neabejotina, kad būtent dėl šios priežasties vandenilis tapo vienu patraukliausių variantų gamintojams, kurie planuoja per kelerius metus pradėti jo masinę gamybą.
Tačiau norint, kad tokia gamyba taptų realybe, visame pasaulyje reikia ir vandenilio, ir vandens. Todėl šio brangaus skysčio išteklių panaudojimas ir gausaus Žemės vandenynuose esančio jūros vandens panaudojimas kelia svarbų klausimą: kokias pasekmes vandenilio gamyba turėtų mūsų vandens ištekliams?
Šiuo atžvilgiu viena iš pagrindinių šios procedūros pasekmių yra ta, kad jūros vandens gavybos proceso metu susidaro druskingos atliekos, kurios, išleidus į vandenį, kenkia jūros florai, padidindamos vandens druskingumą . Tai, savo ruožtu, gali kauptis audiniuose ir kilti mitybos grandine, sukeldama elgesio ir reprodukcijos pokyčius. Be to, tai kenkia gyvūnų (vėžiagyvių, žuvų, paukščių ir žinduolių) imuninei, neurologinei ir endokrininei sistemoms.
Laikui bėgant, dėl to vandenyje paprastai padidėja druskos kiekis, o tai prisideda prie dirvožemio produktyvumo ir neigiamai veikia pasėlių derlių, nes dirvožemis yra būtinas augalų augimui. Be to, tai taip pat ardo dirvožemio struktūrą ir sukelia ilgalaikę gruntinio vandens taršą . Iš tiesų, negalima patvirtinti, kad vandenilio gamyba naudojant jūros vandenį visiškai neteršia aplinkos.
