تولید سوخت هیدروژن از آب دریا

مجله آنلاین موبنا – پژوهشگران دانشگاه استنفورد موفق به تولید انرژی هیدروژن توسط انرژی خورشیدی، الکترودها و آب شور خلیج سان‌فرانسیسکو شدند.

“انرژی هیدروژن” (hydrogen fuel) ترکیب تکنولوژیکی (فنی) انرژی‌های تجدید پذیر و هیدروژن به عنوان مکانیزم ذخیره یک منبع انرژی پاک و پایدار به حساب می‌آید.

از انرژی هیدروژن می‌توان در پیل‌های الکتروشیمیایی یا موتورهای درون‌سوز برای نیروی وسایل نقلیه معمولی یا وسایل الکتریکی استفاده کرد. از این انرژی می‌توان به عنوان سوخت خودروهای پیل سوختی یا خودروهای الکتریکی پیل سوختی استفاده کرد علاوه بر این از آن می‌توان به عنوان سوخت پیش‌رانش فضاپیما نیز استفاده کرد.

تصور کنید که یک سوخت حرارتی آنقدر پاکیزه باشد که وقتی در اجاق خانه شما می‌سوزد نیازی به دودکش نداشته باشد. سوخت موتور یک وسیله نقلیه را در نظر بگیرید که آنقدر تمیز می‌سوزد که آب خارج شده از موتور آن قابل مصرف است. یک دستگاه ذخیره انرژی را در نظر بگیرید که آلودگی ایجاد نمی‌کند و گاز گلخانه‌ای، باران اسیدی و اثرات خورندگی شیمیایی ایجاد نکرده و هیچ دودی به صورت رد پا بر جای نمی‌گذارد، هیچگونه پسماند رادیواکتیوی ندارد و در عمل از هیچ منبع سوخت طبیعی استفاده نمی‌کند.

پژوهشگران طی این مطالعه توسط نیروی الکتریسیته، روش جدیدی را برای جداسازی گاز هیدروژن و اکسیژن از آب دریا توسعه دادند.

“هونجی دای” (Hongjie Dai)، “جِی. جی جکسون” (J.G. Jackson) و پروفسور” سی. جی وود” (C.J. Wood) پژوهشگران این مطالعه در این باره گفتند: تولید سوخت از آب خالص بسیار هزینه بر است و علاوه بر آن چندان ارزشمند نیست زیرا ذخایر آب خالص محدود است اما طی این روش ما از آب شور دریا به منظور تولید سوخت هیدروژن استفاده کرده‌ایم. هیدروژن یک گزینه بسیار عالی برای سوخت است، زیرا دی اکسید کربن منتشر نمی‌کند.

در این مطالعه، پژوهشگران دانشگاه استنفورد الکترولیز یا عمل تقسیم آب به هیدروژن و گاز را به عنوان یک منبع نوآورانه انرژی تجدید پذیر مورد بررسی قرار دادند و دریافتند که تنها آب خالص می‌تواند در الکترولیز مورد استفاده قرار گیرد زیرا آب دریا سبب زنگ زدن” سیستم‌های شکافت آب” (water-splitting systems) می‌شود.

به همین دلیل پژوهشگران لایه‌ای از هیدروکسید نیکل-آهن و سولفید-نیکل را بر روی یک هسته فوم نیکل قرار دادند و یک مانع ایجاد کردند که سرعت پوسیدگی و خرابی فلزات را کاهش می‌دهد. فوم نیکل در مرحله بعد به عنوان یک رسانا عمل کرده و انرژی را از منبع انرژی حمل می‌کند و هیدروکسید نیکل-آهن، برق‌کافت ایجاد می‌کند. بدون لایه نیکل دستگاه شکافت آب حدود ۱۲ ساعت در برابر زنگ زدن آب دریا مقاومت می‌کند اما با لایه نیکل، این دستگاه‌ها می‌تواند بیش از هزار ساعت به فعالیت خود ادامه دهند.

برق‌کافت یا الکترولیز در شیمی و صنعت، شیوه‌ای برای جداسازی عنصرها و ترکیب‌هایی است که با پیوند شیمیایی به هم متصل هستند. این جداسازی با گذراندن جریان الکتریکی مستقیم (DC) از میان این مواد صورت می‌گیرد.

یافته‌های این مطالعه در مجله “Proceedings of the National Academy of Sciences ” منتشر شده است.

 منبع: ایسنا