Mageveevarude piiratud kättesaadavus, mis moodustab vaid ligikaudu 3,5% kogu Maa veest, on rõhutanud rohke merevee kasutamise olulisust energia ringlussevõtuks. Merevee magestamine on elujõuline lahendus joogiveevarude nappuse lahendamiseks; traditsioonilised meetodid, nagu destilleerimine ja membraaniga töötlemine, on aga sageli kulukad.
Vesinikupõhise energiamajanduse kiirendamine on süsinikuneutraalsuse ja süsinikuheite tipu saavutamisel ülioluline. Sellega kooskõlas rõhutatakse riiginõukogu välja antud süsinikdioksiidi tipu tegevuskavas aastaks 2030 vajadust keskenduda odavale taastuvenergia vesiniku tootmisele ja tehnoloogilisele innovatsioonile. Samuti rõhutab see vesinikutehnoloogia uurimis-, arendus- ja tutvustamisrakenduste kiirendamise tähtsust erinevates sektorites, nagu tööstus, transport ja ehitus.
Merevesi erineb oluliselt mageveest, moodustades ligikaudu 96,5% Maa veest ja sisaldab 92 kemikaali ja elemendi keerulist segu. Merevee soolsus on umbes 35 PSU (35 ‰), naatriumi, magneesiumi, kaltsiumi, kaaliumi, kloori ja sulfaadi ioonid moodustavad üle 99% kogu soolasisaldusest. Vesiniku tootmine mereveest seisab silmitsi väljakutsetega paljude ioonide, mikroorganismide ja osakeste olemasolu tõttu, mis võib põhjustada selliseid probleeme nagu konkurents kõrvaltoimetes, katalüsaatori deaktiveerimine ja membraanide saastumine.
Vesiniku tootmiseks mereveest on välja töötatud kaks erinevat tehnoloogilist lähenemist: otsene tootmine ja kaudne tootmine. Otsene tootmine hõlmab vee elektrolüüsi või fotolüüsi. Juhtivad uurimisasutused kogu maailmas, sealhulgas Hiina Teaduste Akadeemia, Prantsusmaa Riiklik Teadusuuringute Keskus, Jaapani Tohoku Tehnikaülikool, Pekingi Keemiatehnoloogia Ülikool, India Teadus- ja Tööstusuuringute Nõukogu ja Houstoni Ülikool, osalevad aktiivselt vesiniku tootmise uuringud. Kaudne tootmine seevastu ühendab merevee magestamise tehnoloogiad hüdrolüütiliste protsessidega, nagu elektrolüüs, fotolüüs ja pürolüüs.
Praegu toodetakse enam kui 90% maailma vesinikust süsinikupõhistest energiaallikatest, nagu kivisüsi ja maagaas. Siiski on kasvav huvi veepõhise vesiniku tootmise vastu, võttes arvesse süsinikuneutraalsuse ja mageveevarude nappuse tulevasi tagajärgi. "In situ merevee otsese elektrolüüsi vesiniku tootmistehnoloogial ilma magestamiseta" on tohutu teoreetiline, tehnoloogiline ja strateegiline tähtsus.
Selle aasta juulis teatas Hiina Teaduste Akadeemia Ningbo Materjalitehnoloogia ja Inseneri Instituut murrangulisest arengust mereveest vesiniku tootmisel kõrgtemperatuurse elektrolüüsi abil, kasutades lamedat torukujulist tahkeoksiidi kütuseelementi. Uurimisrühm saavutas muljetavaldava energia muundamise efektiivsuse 72,47%, ilma et oleks vaja kasutada väärismetallkatalüsaatoreid. Pikaajalised katsed näitasid minimaalseid muutusi raku struktuuris, koostises ja jõudluses, samal ajal kui elektrolüütiline pinge jäi oluliselt madalamaks kui toatemperatuuril olevatel elementidel.
Teadlased viisid läbi elektrolüüsi 750 kraadi juures, juhtides vesinikku, mis toimis kandegaasina, läbi tahke oksiidelektrolüütilise raku, mis sisaldas lenduvat ja Ningbo linna rannikuvest kantud merevett. Merevee eelneva kuumutamise ja aurustamisega välditi enamiku lisandite otsest kokkupuudet elektrolüsaatoriga, vähendades kahjustuste ohtu.
Kontakt:
Kui teil on küsimusi, võtke meiega julgelt ühendust. Tööaeg: 8.30-17.30
E-post:zhangjixia@bjygti.com
