Бо паст шудани нархи энергияи барқароршаванда таваҷҷӯҳ ба ҷустуҷӯи роҳҳои сарфаи он аз ҷиҳати иқтисодӣ афзоиш меёбад. Батареяҳо метавонанд бо афзоиши кӯтоҳмуддати истеҳсолот мубориза баранд, аммо наметавонанд норасоии дарозмуддат ё тағирёбии мавсимии истеҳсоли нерӯи барқро ҳал кунанд. Гидроген яке аз якчанд вариантҳои мавриди назар аст, ки дорои потенсиали ҳамчун пули дарозмуддат дар байни давраҳои ҳосилнокии баланди энергияи барқароршаванда мебошад.
Аммо гидроген проблемахои худро дорад. Гирифтани он тавассути тақсим кардани об аз нуқтаи назари энергетикӣ хеле бесамар аст ва дар муддати тӯлонӣ нигоҳ доштани он метавонад душвор бошад. Аксари катализаторҳои тавлидкунандаи гидроген низ бо оби тоза беҳтар кор мекунанд - на ҳатман он навъе, ки ба осонӣ дастрас аст, зеро тағирёбии иқлим шиддати хушксолиро зиёд мекунад.
Як гурӯҳи муҳаққиқон дар Чин дастгоҳеро таҳия кардаанд, ки метавонад аз оби баҳр гидроген тавлид кунад - дар воқеъ, барои кори дастгоҳ он бояд дар оби баҳр бошад. Консепсияи калидии кори ӯ барои ҳар касе, ки мефаҳмад, ки чӣ тавр аксари либосҳои обногузар кор мекунад, шинос хоҳад буд.
Либоси обногузар ва нафаскашӣ ба мембрана бо сӯрохиҳои бодиққат сохторшуда такя мекунад. Мембрана аз маводе сохта шудааст, ки обро дафъ мекунад. Он сӯрохҳо дорад, аммо онҳо хеле хурд ҳастанд, ки оби моеъро гузаронанд. Аммо онҳо ба қадри кофӣ калонанд, ки молекулаҳои алоҳидаи об метавонанд аз онҳо гузаранд. Дар натиҷа, ҳар обе, ки дар беруни либос аст, дар он ҷо мемонад, аммо ҳар гуна арақи дарун, ки бухор мешавад, ҳамоно аз матоъ ҷорӣ мешавад ва ба ҷаҳони беруна роҳ меёбад. Дар натича матоъ нафас мегирад.
Чунин мембрана дар кори дастгоҳи нав муҳим аст. Вай аз мембрана оби моеъро намегузаронад, аммо буғи обро мегузарад. Фарки калон дар он аст, ки оби моеъ дар ду тарафи мембрана аст.
Берун - оби баҳр бо маҷмӯи стандартии намакҳо. Дар дохили он маҳлули консентратсияи як намак мавҷуд аст - дар ин ҳолат гидроксиди калий (KOH) - ки бо раванди электролиз, ки гидроген тавлид мекунад, мувофиқ аст. Маҷмӯи электродҳо дар маҳлули KOH ғарқ карда шудаанд, ки дар ду тарафи сепаратор гидроген ва оксиген тавлид мекунанд ва ҷараёни газро тоза нигоҳ медоранд.
Пас аз ба кор даромадани таҷҳизот чӣ мешавад? Вақте ки об дар дохили дастгоҳ тақсим шуда, гидроген ва оксиген тавлид мекунад, сатҳи пасти об консентратсияи маҳлули намаки каустикиро зиёд мекунад (ки дар аввал нисбат ба оби баҳр хеле бештар мутамарказ буд). Ин имкон медиҳад, ки обро тавассути мембранаи оби баҳр гузаронад, то KOH обро кам кунад. Ва, ба шарофати pores, ин имконпазир аст, аммо танҳо агар об дар шакли буғ ҳаракат кунад.
Дар натича об хангоми даруни мембрана муддати кутох дар холати буг мемонад ва баъд баробари ба аппарат дохил шуданаш зуд ба моеъ табдил меёбад. Ҳама омехтаи мураккаби намакҳои дар оби баҳр мавҷудбуда берун аз мембрана боқӣ мемонад ва ба электродҳое, ки онро тақсим мекунанд, ҷараёни доимии оби тоза таъмин карда мешавад. Муҳим он аст, ки ҳамаи ин бе истифодаи энергияе, ки одатан дар шӯршавӣ истифода мешавад, сурат мегирад ва раванди умумиро нисбат ба коркарди об барои истифода дар электролизери стандартӣ самараноктар мекунад.
Аслан, ин ҳама хуб садо медиҳад, аммо оё он воқеан кор мекунад? Барои фаҳмидани он, гурӯҳ дастгоҳро ҷамъ карда, дар оби баҳри Бэй Шенҷен (халиҷе дар шимоли Ҳонконг ва Макао) озмоиш кард. Ва қариб бо ҳар як тадбири оқилона, он хуб иҷро шуд.
Он ҳатто пас аз 3200 соати истифода корашро нигоҳ дошт ва микроскопияи электронии мембрана пас аз истифода нишон дод, ки сӯрохҳо дар ин марҳила кушода нашудаанд. KOH, ки барои система истифода мешуд, комилан пок набуд, аз ин рӯ дар таркиби он сатҳи пасти ионҳои дар оби баҳр мавҷудбуда буд. Аммо ин сатҳҳо бо мурури замон зиёд нашуданд ва тасдиқ мекунанд, ки система оби баҳрро ба камераи электролиз намедиҳад. Дар робита ба истеъмоли энергия, система тақрибан як электролизери стандартиро истифода бурд, ки тасдиқ мекунад, ки коркарди об ягон хароҷоти энергияро талаб намекунад.
Маҳлули KOH низ худтанзимкунанда буд ва паҳншавии об ба дастгоҳ суст мешуд, агар маҳлули дохилии он аз ҳад зиёд суст шавад. Агар он аз ҳад зиёд мутамарказ шавад, самаранокии электролиз паст мешавад, бинобар ин хориҷ кардани об суст мешавад.
Муаллифон тахмин мекунанд, ки дастгоҳи онҳо дар зери фишори оби баҳр дар чуқурии то 75 м кор карда метавонад Аммо ҳарорат дар ин чуқуриҳо метавонад маҳдуд бошад, зеро суръати паҳншавии об тавассути мембрана дар 30 ° C назар ба 0 XNUMX маротиба зиёдтар аст. °C.
Ҳатто бо ҳамаи ин хушхабар, имкониятҳо барои беҳтар кардани кор вуҷуд доранд. Намакҳои гуногун ба ғайр аз KOH хубанд ва баъзеҳо метавонанд беҳтар кор кунанд. Муҳаққиқон инчунин муайян карданд, ки ворид кардани KOH ба гидрогел дар атрофи электродҳо истеҳсоли гидрогенро зиёд мекунад. Ниҳоят, имконпазир аст, ки тағир додани мавод ё сохтори электродҳои дар тақсим кардани об истифодашаванда метавонад равандро боз ҳам суръат бахшад.
Дар ниҳоят, гурӯҳ пешниҳод кард, ки он метавонад на танҳо барои истеҳсоли гидроген муфид бошад. Онхо ба чои оби бахр яке аз аппаратхоро ба махлули махлули литий гудохта, маълум карданд, ки баъди 200 соати кор концентрацияи литий аз хисоби ба аппарат дохил шудани об бештар аз 40 баробар зиёд шудааст. Бисёр контекстҳои дигар вуҷуд доранд, ба монанди коркарди оби ифлос, ки дар он ин қобилияти тамаркуз метавонад муфид бошад.
Ин на хамаи проблемахоеро, ки бо истифодаи водородй ба сифати захираи энергия алокаманданд, хал мекунад. Аммо он бешубҳа имкон дорад, ки ба мо имкон диҳад, ки "эҳтиёҷ ба оби тоза"-ро аз рӯйхати ин масъалаҳо убур кунем.
Шумо метавонед ба Украина дар мубориза бар зидди истилогарони рус кумак кунед, беҳтарин роҳи ин хайрия кардани маблағ ба Қувваҳои Мусаллаҳи Украина тавассути Savelife ё тавассути саҳифаи расмӣ NBU.
Инчунин ҷолиб: