Ribotas gėlo vandens išteklių, sudarančių tik maždaug 3,5 % viso vandens Žemėje, prieinamumas pabrėžė gausaus jūros vandens panaudojimo energijos perdirbimui svarbą. Jūros vandens gėlinimas yra perspektyvus sprendimas geriamojo vandens išteklių trūkumo problemai spręsti; tačiau tradiciniai metodai, tokie kaip distiliavimas ir membraninis apdorojimas, dažnai yra brangūs.
Vandeniliu pagrįstos energijos ekonomikos spartinimas yra labai svarbus siekiant anglies neutralumo ir didžiausio anglies dvideginio išmetimo. Atsižvelgiant į tai, Valstybės tarybos išleistame „Anglies didžiausio kiekio iki 2030 m. veiksmų plane“ pabrėžiama būtinybė sutelkti dėmesį į pigią atsinaujinančios energijos vandenilio gamybą ir technologines naujoves. Taip pat pabrėžiama, kaip svarbu paspartinti vandenilio technologijų mokslinius tyrimus, plėtrą ir demonstracinį pritaikymą įvairiuose sektoriuose, pavyzdžiui, pramonėje, transporte ir statyboje.
Jūros vanduo labai skiriasi nuo gėlo vandens – jis sudaro maždaug 96,5 % Žemės vandens ir jame yra sudėtingas 92 cheminių medžiagų ir elementų mišinys. Jūros vandens druskingumas yra apie 35 PSU (35 ‰), o natrio, magnio, kalcio, kalio, chloro ir sulfato jonai sudaro daugiau nei 99% viso druskos kiekio. Vandenilio gamyba iš jūros vandens susiduria su iššūkiais dėl daugybės jonų, mikroorganizmų ir dalelių, dėl kurių gali kilti tokių problemų kaip konkurencija dėl nepageidaujamų reakcijų, katalizatoriaus deaktyvavimas ir membranos užsiteršimas.
Vandenilio gamybai iš jūros vandens buvo sukurti du skirtingi technologiniai metodai: tiesioginė gamyba ir netiesioginė gamyba. Tiesioginė gamyba apima vandens elektrolizę arba fotolizę. Pirmaujančios mokslinių tyrimų institucijos visame pasaulyje, įskaitant Kinijos mokslų akademiją, Prancūzijos nacionalinį mokslinių tyrimų centrą, Japonijos Tohoku technologijos universitetą, Pekino cheminės technologijos universitetą, Indijos mokslinių ir pramoninių tyrimų tarybą ir Hiustono universitetą, aktyviai dalyvauja tiesioginiuose tyrimuose. vandenilio gamybos tyrimai. Kita vertus, netiesioginėje gamyboje jūros vandens gėlinimo technologijos derinamos su hidroliziniais procesais, tokiais kaip elektrolizė, fotolizė ir pirolizė.
Šiuo metu daugiau nei 90 % pasaulio vandenilio pagaminama iš anglies pagrindu pagamintų energijos šaltinių, tokių kaip anglis ir gamtinės dujos. Tačiau didėja susidomėjimas vandenilio gamyba vandens pagrindu, atsižvelgiant į būsimas anglies neutralumo ir gėlo vandens išteklių trūkumo pasekmes. „In situ jūros vandens tiesioginės elektrolizės vandenilio gamybos technologija be gėlinimo“ turi didžiulę teorinę, technologinę ir strateginę reikšmę.
Šių metų liepos mėn. Ningbo Medžiagų technologijos ir inžinerijos institutas, Kinijos mokslų akademija, pranešė apie novatorišką pažangą gaminant vandenilį iš jūros vandens aukštos temperatūros elektrolizės būdu, naudojant plokščią vamzdinį kietojo oksido kuro elementą. Mokslininkų komanda pasiekė įspūdingą 72,47 % energijos konversijos efektyvumą nereikalaujant tauriųjų metalų katalizatorių. Ilgalaikiai eksperimentai parodė minimalius ląstelės struktūros, sudėties ir veikimo pokyčius, o elektrolitinė įtampa išliko žymiai mažesnė nei kambario temperatūros elementų.
Tyrėjai atliko elektrolizę 750 laipsnių kampu, leisdami vandenilį, veikiantį kaip nešančiosios dujos, per kietojo oksido elektrolitinį elementą, kuriame buvo garus ir iš Ningbo miesto pakrantės vandenų atneštas jūros vanduo. Iš anksto pakaitinus ir išgarinus jūros vandenį, daugumai priemaišų buvo išvengta tiesioginio kontakto su elektrolizatoriumi, taip sumažinant žalos riziką.
Kontaktas:
Jei turite klausimų, nedvejodami susisiekite su mumis. Darbo laikas: nuo 8:30 iki 17:30 val
El. paštas:zhangjixia@bjygti.com
