Sa pagbaba ng presyo ng renewable energy, lumalaki ang interes sa paghahanap ng mga paraan para makatipid ito sa ekonomiya. Kakayanin ng mga baterya ang mga panandaliang pagtaas ng produksyon, ngunit maaaring hindi makayanan ang mga pangmatagalang kakulangan o mga pana-panahong pagkakaiba-iba sa produksyon ng kuryente. Ang hydrogen ay isa sa ilang mga opsyon na isinasaalang-alang na may potensyal na magsilbi bilang isang pangmatagalang tulay sa pagitan ng mga panahon ng mataas na produktibidad ng nababagong enerhiya.
Ngunit ang hydrogen ay may sariling mga problema. Ang pagkuha nito sa pamamagitan ng paghahati ng tubig ay medyo hindi epektibo mula sa isang punto ng enerhiya, at ang pag-iimbak nito sa mahabang panahon ay maaaring maging mahirap. Karamihan sa mga katalista na gumagawa ng hydrogen ay pinakamahusay din na gumagana sa malinis na tubig - hindi kinakailangan ang uri na madaling makuha, dahil pinapataas ng pagbabago ng klima ang tindi ng tagtuyot.
Ang isang pangkat ng mga mananaliksik sa China ay nakabuo ng isang aparato na maaaring gumawa ng hydrogen mula sa tubig-dagat - sa katunayan, kailangan itong nasa tubig-dagat para gumana ang aparato. Ang pangunahing konsepto sa likod ng kanyang trabaho ay magiging pamilyar sa sinumang nakakaunawa kung paano gumagana ang karamihan sa hindi tinatagusan ng tubig na damit.
Ang hindi tinatagusan ng tubig, makahinga na damit ay umaasa sa isang lamad na may maingat na pagkakaayos ng mga pores. Ang lamad ay gawa sa materyal na nagtataboy ng tubig. Mayroon itong mga pores, ngunit napakaliit nito para makapasok ang likidong tubig. Ngunit ang mga ito ay sapat na malaki na ang mga indibidwal na molekula ng tubig ay maaaring dumaan sa kanila. Bilang resulta, ang anumang tubig sa labas ng damit ay nananatili doon, ngunit ang anumang pawis sa loob na sumingaw ay dadaloy pa rin sa tela at pupunta sa labas ng mundo. Bilang isang resulta, ang tela ay humihinga.
Ang naturang lamad ay sentro sa paggana ng bagong device. Hindi ito pumasa sa likidong tubig sa pamamagitan ng lamad, ngunit ito ay pumasa sa singaw ng tubig. Ang malaking pagkakaiba ay ang likidong tubig ay nasa magkabilang panig ng lamad.
Sa labas - tubig ng dagat na may karaniwang hanay ng mga asing-gamot. Sa loob ay isang puro solusyon ng isang solong asin - sa kasong ito potassium hydroxide (KOH) - na katugma sa proseso ng electrolysis na gumagawa ng hydrogen. Ang nakalubog sa KOH solution ay isang set ng mga electrodes na gumagawa ng hydrogen at oxygen sa magkabilang panig ng separator, na pinananatiling malinis ang mga daloy ng gas.
Ano ang mangyayari pagkatapos magsimulang gumana ang kagamitan? Habang nahati ang tubig sa loob ng device para makagawa ng hydrogen at oxygen, pinapataas ng pinababang antas ng tubig ang konsentrasyon ng caustic salt solution (na noong una ay mas puro kaysa tubig-dagat). Ginagawa nitong mahusay ang enerhiya upang ilipat ang tubig sa pamamagitan ng lamad ng tubig-dagat upang matunaw ang KOH. At, salamat sa mga pores, posible ito, ngunit kung ang tubig ay gumagalaw sa anyo ng singaw.
Bilang isang resulta, habang nasa loob ng lamad, ang tubig ay nananatili sa isang estado ng singaw sa loob ng maikling panahon, at pagkatapos ay mabilis na nagiging likido sa sandaling ito ay pumasok sa aparato. Ang lahat ng kumplikadong halo ng mga asing-gamot na nilalaman sa tubig-dagat ay nananatili sa labas ng lamad, at ang patuloy na daloy ng sariwang tubig ay ibinibigay sa mga electrodes na naghahati dito. Mahalaga, ang lahat ng ito ay nangyayari nang hindi ginagamit ang enerhiya na karaniwang ginagamit sa desalination, na ginagawang mas mahusay ang enerhiya sa pangkalahatang proseso kaysa sa paggamot ng tubig para magamit sa isang karaniwang electrolyser.
Sa prinsipyo, lahat ito ay maganda, ngunit gumagana ba ito? Upang malaman, binuo ng team ang device at sinubukan ito sa tubig-dagat ng Shenzhen Bay (isang look sa hilaga ng Hong Kong at Macau). At sa halos lahat ng makatwirang sukatan, mahusay itong gumanap.
Napanatili nito ang pagganap kahit na pagkatapos ng 3200 oras ng paggamit, at ang electron microscopy ng lamad pagkatapos gamitin ay nagpakita na ang mga pores ay nanatiling naka-unblock sa yugtong ito. Ang KOH na ginamit para sa sistema ay hindi ganap na dalisay, kaya naglalaman ito ng mababang antas ng mga ion na matatagpuan sa tubig-dagat. Ngunit ang mga antas na ito ay hindi tumaas sa paglipas ng panahon, na nagpapatunay na ang sistema ay hindi pinapayagan ang tubig-dagat na pumasok sa silid ng electrolysis. Sa mga tuntunin ng pagkonsumo ng enerhiya, ang sistema ay ginamit halos kapareho ng isang karaniwang electrolyser, na nagpapatunay na ang paggamot sa tubig ay hindi nangangailangan ng anumang paggasta ng enerhiya.
Ang solusyon sa KOH ay nagsasariling pagbabalanse din, na may bumagal na diffusion ng tubig sa device kung ang panloob na solusyon nito ay naging masyadong dilute. Kung ito ay nagiging masyadong puro, ang kahusayan ng electrolysis ay bumababa, kaya ang pag-alis ng tubig ay bumagal.
Tinatantya ng mga may-akda na ang kanilang aparato ay maaaring gumana sa ilalim ng presyon ng tubig-dagat sa lalim na hanggang 75 m. Gayunpaman, ang temperatura sa mga kalaliman na ito ay maaaring limitado, dahil ang rate ng diffusion ng tubig sa pamamagitan ng lamad ay anim na beses na mas mataas sa 30 ° C kaysa sa 0 °C.
Sa kabila ng lahat ng magandang balitang ito, may mga pagkakataong mapabuti ang pagganap. Ang iba't ibang mga asin maliban sa KOH ay mainam, at ang ilan ay maaaring gumana nang mas mahusay. Natuklasan din ng mga mananaliksik na ang pagsasama ng KOH sa hydrogel sa paligid ng mga electrodes ay nagpapataas ng produksyon ng hydrogen. Sa wakas, posible na ang pagbabago ng materyal o istraktura ng mga electrodes na ginamit sa paghahati ng tubig ay maaaring mas mapabilis ang proseso.
Sa wakas, iminungkahi ng koponan na maaari itong maging kapaki-pakinabang para sa higit pa sa produksyon ng hydrogen. Sa halip na tubig-dagat, inilubog nila ang isa sa mga aparato sa isang diluted na solusyon ng lithium at nalaman na pagkatapos ng 200 oras ng operasyon, ang konsentrasyon ng lithium ay tumaas ng higit sa 40 beses dahil sa tubig na pumapasok sa aparato. Mayroong maraming iba pang mga konteksto, tulad ng paggamot sa kontaminadong tubig, kung saan maaaring maging kapaki-pakinabang ang kakayahang ito na mag-concentrate.
Hindi nito malulutas ang lahat ng mga problema na nauugnay sa paggamit ng hydrogen bilang isang tindahan ng enerhiya. Ngunit tiyak na ito ay may potensyal na payagan kaming i-cross "ang pangangailangan para sa malinis na tubig" mula sa listahan ng mga isyung ito.
Maaari mong tulungan ang Ukraine na labanan ang mga mananakop na Ruso, ang pinakamahusay na paraan upang gawin ito ay mag-abuloy ng mga pondo sa Armed Forces of Ukraine sa pamamagitan ng Savelife o sa pamamagitan ng opisyal na pahina NBU.
Kawili-wili din: