Ayon sa isang grupo ng mga mananaliksik mula sa Unibersidad ng Pennsylvania, ang kapangyarihan ng araw, hangin at dagat ay maaaring magsama-sama sa lalong madaling panahon upang makabuo ng hydrogen fuel na friendly sa kapaligiran. Isinama ng koponan ang teknolohiya sa paglilinis ng tubig sa isang bagong pang-eksperimentong proyekto electrolyser ng tubig sa dagat, na gumagamit ng electric current upang paghiwalayin ang hydrogen at oxygen sa mga molekula ng tubig.
Ayon kay Bruce Logan, isang propesor ng environmental engineering sa Kappa at propesor ng Evan Pugh University, ang bagong paraan ng "paghahati ng tubig sa dagat" ay maaaring gawing mas madali ang pag-convert ng hangin at solar energy sa mga storable at portable fuels.
"Ang hydrogen ay isang mahusay na gasolina, ngunit kailangan mong makuha ito," sabi ni Logan. - Ang tanging napapanatiling paraan upang gawin ito ay ang paggamit ng nababagong enerhiya at gawin ito mula sa tubig. Kailangan mo ring gumamit ng tubig na hindi gustong gamitin ng mga tao para sa ibang layunin, at iyon ay tubig-dagat. Kaya't ang Holy Grail ng produksyon ng hydrogen ay kailangang pagsamahin ang tubig-dagat, hangin at solar energy na matatagpuan sa mga kapaligiran sa baybayin at dagat."
Sa kabila ng kasaganaan ng tubig-dagat, hindi ito karaniwang ginagamit para sa paghihiwalay ng tubig. Kung hindi na-desalinate ang tubig bago ipasok sa electrolyzer - isang mamahaling karagdagang hakbang - ang mga chlorine ions sa tubig-dagat ay nagiging nakakalason na chlorine gas, na sumisira sa kagamitan at tumatagos sa kapaligiran.
Upang maiwasan ito, ang mga mananaliksik ay nagpasok ng isang manipis, semipermeable na lamad na orihinal na idinisenyo upang linisin ang tubig sa reverse osmosis (RO) na paggamot. Pinalitan ng reverse osmosis membrane ang ion exchange membrane na karaniwang ginagamit sa mga electrolyzer.
"Ang ideya sa likod ng reverse osmosis ay ang paglalagay mo ng talagang mataas na presyon sa tubig, itinutulak ito sa lamad at pinapanatili ang mga chlorine ions sa likod," sabi ni Logan.
Sa electrolyzer, ang tubig-dagat ay hindi na magtutulak sa reverse osmosis membrane, ngunit mapapanatili nito. Ang lamad ay ginagamit upang paghiwalayin ang mga reaksyon na nagaganap malapit sa dalawang nakalubog na electrodes – isang positibong sisingilin na anode at isang negatibong sisingilin na cathode – na konektado sa isang panlabas na pinagmumulan ng kuryente. Kapag ang kapangyarihan ay naka-on, ang mga molekula ng tubig ay nagsisimulang mahati sa anode, na naglalabas ng maliliit na hydrogen ions na tinatawag na mga proton at bumubuo ng oxygen gas. Ang mga proton pagkatapos ay dumaan sa lamad at pinagsama sa mga electron sa katod upang bumuo ng hydrogen gas.
Sa pamamagitan ng isang reverse osmosis membrane na naka-install, ang tubig-dagat ay nananatili sa gilid ng cathode at ang mga chlorine ions ay masyadong malaki upang dumaan sa lamad at maabot ang anode, na pumipigil sa pagbuo ng chlorine gas.
Ngunit sa paghahati ng tubig, tulad ng itinuro ni Logan, ang ibang mga asin ay sadyang natutunaw sa tubig upang gawin itong conductive. Ang lamad ng pagpapalitan ng ion, na nagsasala ng mga ion sa pamamagitan ng singil ng kuryente, ay nagpapahintulot sa mga ion ng asin na dumaan dito. Walang reverse osmosis membrane.
Dahil ang paggalaw ng mas malalaking ions ay limitado ng RO lamad, kailangan ng mga mananaliksik na subukan kung ang maliliit na proton na gumagalaw sa mga pores ay sapat na upang mapanatili ang isang mataas na de-koryenteng kasalukuyang.
Sa isang serye ng mga eksperimento, sinubukan ng mga mananaliksik ang dalawang komersyal na magagamit na reverse osmosis membrane at dalawang cation exchange membrane, isang uri ng ion exchange membrane na nagpapahintulot sa paggalaw ng lahat ng mga positibong sisingilin na mga ion sa system. Ang bawat isa sa kanila ay nasubok para sa paglaban ng lamad sa paggalaw ng mga ions. Ang halaga ng enerhiya na kailangan upang makumpleto ang mga reaksyon ay kinakalkula din, ang pagbuo ng gas na hydrogen at oxygen ay sinusubaybayan, ang pakikipag-ugnayan sa mga chlorine ions at pinsala sa lamad ay nasuri.
Ang mga mananaliksik ay nakatanggap kamakailan ng $300 na grant mula sa National Science Foundation (NSF) upang ipagpatuloy ang pananaliksik sa seawater electrolysis. Umaasa si Logan na ang kanilang pananaliksik ay gaganap ng isang mahalagang papel sa pagbabawas ng carbon dioxide emissions sa buong mundo.
Basahin din:
- TSMC: sa 2021, lalabas ang mga test copy ng 3nm processors
- Ang gravity ay nagiging sanhi ng pagkakapareho ng uniberso