Militär granskning

Forskare har framgångsrikt isolerat "grönt" väte från havsvatten utan användning av ädelmetallkatalysatorer

41
Forskare har framgångsrikt isolerat "grönt" väte från havsvatten utan användning av ädelmetallkatalysatorer

Efter inledande framgångar kommer ett internationellt team av forskare att arbeta för att utöka produktionen av väte från havsvatten genom att använda en större elektrolysör. Om allt går bra är nästa plan för ingenjörer att i kommersiella processer använda produktionen av väte för bränsleceller och i syntesen av ammoniak.


Professor Shizhang Qiao från University of Adelaide och docent Yao Zheng från School of Chemical Engineering ledde ett internationellt team som framgångsrikt delade havsvatten utan förbehandling för att producera "grönt" väte.

Professor Qiao:

Vi delar upp naturligt havsvatten i syre och väte med nästan 100 procent effektivitet för att producera grönt väte genom elektrolys med hjälp av en oädel och billig katalysator i en kommersiell apparat.

I en intervju med pressen förklarade docenten Zheng att de använde havsvatten som råvara utan behov av några förbehandlingsprocesser som avsaltning, rening eller alkalisering med omvänd osmos. Prestandan för en kommersiell elektrolysator med havsvattenkatalysatorer är nära den för platina-iridiumkatalysatorer som arbetar på ett högrent avjoniserat vattenråmaterial.

Professor Zheng tillade:

Moderna elektrolysatorer arbetar på en högt renad vattenhaltig elektrolyt. Den växande efterfrågan på väte för att ersätta en del eller all energi som genereras av fossila bränslen kommer att kraftigt öka bristen på alltmer begränsade färskvattenresurser.

Havsvatten är en nästan oändlig resurs och anses vara en naturlig elektrolyt. Detta är mer praktiskt för regioner med långa kustlinjer och rikligt med solsken. Detta är dock inte praktiskt för regioner där havsvatten är ont om.

Havsvattenelektrolys är fortfarande i ett tidigt utvecklingsstadium jämfört med renvattenelektrolys på grund av sidoreaktioner av elektroderna och korrosion som uppstår på grund av svårigheterna med att använda vatten med hög salthalt.

Forskarnas utveckling erbjuder en lösning för direkt användning av havsvatten utan förbehandlingssystem och alkalitillsats, vilket visar en prestanda som liknar den hos den befintliga metallbaserade rentvattenelektrolysatorn.

Utsikten till en betydande minskning av kostnaden för vattenkällan plus eliminering av användningen av ädelmetaller har stora förväntningar, som forskarna själva uttryckte det.
Författare:
41 kommentar
Ad

Prenumerera på vår Telegram-kanal, regelbundet ytterligare information om specialoperationen i Ukraina, en stor mängd information, videor, något som inte faller på webbplatsen: https://t.me/topwar_official

informationen
Kära läsare, för att kunna lämna kommentarer på en publikation måste du inloggning.
  1. förnuftets röst
    förnuftets röst 14 februari 2023 09:26
    -2
    Världens transnationella energibolag och nationella regeringar kommer inte att tillåta mänskligheten att ta emot billig energi på icke-kommersiell basis. Detta var tydligt redan med utvecklingen av den industriella kraftindustrin i stort. Energifrihet är inte fördelaktigt för någon regering. Betalning för användning av energi och "energikomponenten" i priset på varor och tjänster är ett sätt att ekonomiskt förslava människor. Därför kommer det ALDRIG att finnas någon gratis och billig energi.
    1. NDR-791
      NDR-791 14 februari 2023 09:31
      +3
      Citat: förnuftets röst
      Världens energibolag och regeringar kommer inte att tillåta mänskligheten att få billig energi på icke-kommersiell basis.

      Hur billig är hon? Det är vad kära du. Det blir inte bara brist på färskvatten, utan även el. Ja, och professor Qiao lät det glida:
      Vi delar upp naturligt havsvatten i syre och väte med nästan 100 procent effektivitet

      Det vill säga, som jag förstår det, översteg kostnaderna för nedbrytningen något nyttan av att få denna "grönska". Ännu en kratta från kategorin "grön" energi
      1. astepanov
        astepanov 14 februari 2023 09:57
        +10
        Lite teori. För produktion av 1 kg väte krävs 720 MJ energi, samma mängd energi kommer att erhållas i form av värme när väte förbränns. Det är omöjligt att spendera mindre än 720 MJ / kg - detta skulle innebära möjligheten att skapa en evighetsmaskin. Men mer kan spenderas, medan överskottet går till värme under elektrolys. Katalysatorer används för att minska förlusterna. Vanligtvis minskar de också korrosionen av elektroderna. Detta är vad som står i artikeln, bara väldigt vagt. Någon billig energi är det inte tal om: istället för att elektriciteten drivs genom ledningar kommer den att drivas genom rör i form av vätgas. Att få el från vätgas hos slutkonsumenten är endast motiverat i ett litet antal fall, till exempel på elfordon i bränsleceller. Även om sådana elfordon är dyra och opålitliga. Det är möjligt att använda väte direkt, till exempel vid tillverkning av ammoniak, men väte som erhålls från vatten och naturgas eller från vatten och kol är flera gånger billigare. Det var allt som författarna till den ursprungliga artikeln, otydligt uttalad av Mikhail Khamin, ville säga.
        1. KCA
          KCA 14 februari 2023 10:07
          +3
          Dyson-sfären kommer att rädda oss, den kommer att ge gratis energi till allt, om tusen år kommer vi att bygga och leva på en helt "grön" jord, som sätter pepelat i rörelse med fritt väte, är 99% av jordens befolkning nere och tror på grön energi? Även om det jag pratar om, 99% i allmänhet vet antingen inte vad väsen handlar om, eller så är de helt skruvade
        2. Bojkotta
          Bojkotta 14 februari 2023 10:27
          +2
          Om vi ​​även tar hänsyn till effektiviteten i installationen och energiöverföringssystemen, kostnaderna för vätgasöverföring, så är vi i det absoluta minuset.
      2. Bingo
        Bingo 14 februari 2023 10:21
        +5
        Citat: NDR-791

        Det vill säga, som jag förstår det, översteg kostnaderna för nedbrytningen något nyttan av att få denna "grönska". Ännu en kratta från kategorin "grön" energi

        Här är en annan baksida, jag har själv kört dessa "gröna kraftingenjörer" i 30 år. Här innebörden är i avsättningen av energi, bara att minska dess huvudsakliga nackdel - den så kallade. "energisåg", grafen över kraften som tas från solkraftverket eller vindkraftsparken liknar en såg - när den är tjock, när den är tom. Här på toppen - slå på elektrolysatorn och fyll tankarna med väte, när det inte finns någon generation - bränn väte. Det är fortfarande MYCKET grovt, det finns fortfarande hav av fallgropar, väte kan till exempel inte lagras i ståltankar och stålrör, det har i sig egenskaperna hos en metall, därför sipprar det ut och bildar något i form av en legering , förutom att förstöra stål ... Men ansökan är seriös, om, naturligtvis, de gjorde det - hittills har ingen bekräftat, det är bara pladder, som ett botemedel mot cancer, varje år i 100 år minst två gånger uppfunnit med publikationer i seriösa medicinska tidskrifter, men endast statyn som utlovats för detta från guld och inte efterfrågad
        1. astepanov
          astepanov 14 februari 2023 11:08
          +2
          Citat från bingo
          väte kan till exempel inte lagras i ståltankar och stålrör

          I alla laboratorium finns stålcylindrar med väte, och i företag drivs väte genom stålrör. Syntes av ammoniak utförs i stålpelare. Har du själv jobbat med väte någon gång? Ser ut som nej.
          1. Bingo
            Bingo 14 februari 2023 12:01
            +2
            Citat från astepanov

            I vilket laboratorium som helst finns stålcylindrar med väte

            Jag hörde ett ringande, men jag vet inte var det är ... Det finns också stål på BBM, och kirurgiskt stål är också stål, men det här är helt andra stål. Det finns till och med stål som är helt inert mot konstant exponering för koncentrerat kväve ... Det står som en stenbro för att göra rör av det eller industriella lagringsanläggningar - en sådan liten nyans som tar bort väte i stål endast i laboratorier
            Jag jobbade med väte, jobbade.
    2. tihonmarin
      tihonmarin 14 februari 2023 09:42
      0
      Citat: förnuftets röst
      Världens transnationella energibolag och nationella regeringar kommer inte att tillåta mänskligheten att ta emot billig energi på icke-kommersiell basis.

      "Den som hittar ett alternativ till bränsle från olja kommer inte att leva 24 timmar" - detta sades på 30-talet, eller kanske tidigare.
      1. Al Manah
        Al Manah 14 februari 2023 13:08
        0
        Till och med slagen i filmen "The Game of Four Hands".
      2. Fabrizio
        Fabrizio 14 februari 2023 14:02
        0
        Uppenbar dumhet sades, om någon hittar det kommer de inte bara att leva, utan investerare med pengar kommer omedelbart ikapp och samma oljebolag kommer att investera, vilken skillnad gör det för en kapitalist att tjäna pengar, så han pumpade oljan har miljarder i hans konton, här är hans rådgivare, de säger att ett verkligt alternativ till olja har hittats och istället för miljarder kan du tjäna biljoner om du är den första och den här oljemagnaten kommer att vara den första att investera och utveckla denna nyaste sak.
    3. tihonmarin
      tihonmarin 14 februari 2023 09:44
      +1
      Citat: förnuftets röst
      Därför kommer det ALDRIG att finnas någon gratis och billig energi.

      Det tycker jag också, men naiva människor tycker annorlunda.
      Billighetens tid har passerat, det är dags att vänja sig vid att leva inom dina resurser, och inte gratis. Sovjetunionen och Ryssland korrumperade västvärlden.
    4. Fabrizio
      Fabrizio 14 februari 2023 10:49
      +1
      Världens transnationella energibolag och nationella regeringar kommer inte att tillåta mänskligheten att ta emot billig energi på icke-kommersiell basis.


      Under kapitalismen är detta omöjligt, bara ett nytt transnationellt energibolag kommer att dyka upp, som kommer att sälja energi, relativt sett, till halva priset och antingen helt erövra marknaden, eller så kommer andra aktörer att byta till ny teknik.

      Men i verkligheten, det som inte tillåter mänskligheten att ta emot billig energi på icke-kommersiell basis är fysikens hjärtlösa lagar.
  2. ASAD
    ASAD 14 februari 2023 09:28
    -1
    Var finns det här internationella laget? Vem betalar för dessa tekniker? Jag hoppas inte USA.
  3. APASUS
    APASUS 14 februari 2023 09:30
    +2
    Jag har alltid gillat den här aktiviteten, att kliva någonstans där, bortom medvetandets gränser. Vet du hur många städer på planeten som använder allt sitt avloppsvatten till 100 %?
  4. ingenjör74
    ingenjör74 14 februari 2023 09:30
    +11
    Hundra år senare: "Och vi förädlade allt vatten till Lutz!" © Kin-dza-dza varsat (osäker på exakt citat)
    1. Galeon
      Galeon 14 februari 2023 09:40
      +5
      Bra bra skämt skrattar god
      Och spotta den korta kommentaren
  5. Vladimir80
    Vladimir80 14 februari 2023 09:40
    +1
    Åh, dessa optimistiska vetenskapsnyheter, för 2 månader sedan läste vi nyheterna från USA "Den 5 december 2022 erhölls en termonukleär fusionsreaktion vid Livermore National Laboratory uppkallad efter E. Lawrence (LLNL). Det sägs att mer energi mottogs vid utgången av reaktionen än som spenderades på att starta själva reaktionen" och var är fortsättningen???
  6. evgen1221
    evgen1221 14 februari 2023 09:40
    +2
    Först kommer vi att destillera allt vatten in i strålen, och sedan kommer vi att tänka på hur vi förvandlar det tillbaka till vatten.
    1. tihonmarin
      tihonmarin 14 februari 2023 10:16
      0
      Citat från: evgen1221
      Först kommer vi att destillera allt vatten in i strålen, och sedan kommer vi att tänka på hur vi förvandlar det tillbaka till vatten.

      Precis, om kapitalismen börjar göra väte från havsvatten, så kommer alla hav att bli öknar om 100 år.
      1. astepanov
        astepanov 14 februari 2023 11:02
        +2
        Citat från tihonmarine
        om kapitalismen börjar göra väte från havsvatten, så kommer alla hav om 100 år att bli öknar.
        Det gör de inte, för när du bränner väte kommer det att fungera - du kommer inte att tro det! - allt samma vatten.
  7. Leader_Barmaleev
    Leader_Barmaleev 14 februari 2023 09:40
    +5
    Återigen upprepas samma mega-skit som redan fanns med elfordon. Precis som i fallet med elfordon var frågan - var man kan få tag i el för att ladda SÅ många batterier, och med väte som produceras genom elektrolys uppstår samma fråga - var man får tag i så mycket el för att denna elektrolys överhuvudtaget ska kunna ske ? Tja, och relaterade frågor: var ska man lägga överskott av klor?, var och i vad ska man lagra väte före användning?, hur man kommer överens med det faktum att, med hänsyn till energiförluster och bara helveteslogistik med lagring och transport, denna energi kommer att vara gyllene? I allmänhet, oavsett vad grodyngeln roar sig med, så länge de inte väcker det till liv. För det är fylligt.
  8. tralflot1832
    tralflot1832 14 februari 2023 09:40
    +1
    Vilka intressanta australiska efternamn har forskare, transporterade de alla sina släktingar till Australien?
    1. tihonmarin
      tihonmarin 14 februari 2023 10:21
      +1
      Citat från: tralflot1832
      Vilka intressanta australiska efternamn har forskare, transporterade de alla sina släktingar till Australien?

      Det finns 1 177 400 kineser av Australiens 26 miljoner människor, och de är alla högutbildade, men inte bönder.
      1. tralflot1832
        tralflot1832 14 februari 2023 11:20
        -1
        Jag kommer att avslöja en fruktansvärd hemlighet, ett internationellt projekt.Från Kina - Nanjings universitet.
  9. Vladimir Postnikov
    Vladimir Postnikov 14 februari 2023 10:01
    0
    Om allt går bra är nästa plan för ingenjörer att i kommersiella processer använda produktionen av väte för bränsleceller och i syntesen av ammoniak.
    Vad är det här? Kommer elektrolys att användas "vid syntesen av ammoniak"? Om elektrolys inte är direkt relaterad till syntesen av ammoniak, är frasen ett prov på analfabetism. Om den gör det borde författaren åtminstone ha antytt hur.
    1. astepanov
      astepanov 14 februari 2023 10:26
      0
      Citat: Vladimir Postnikov
      Kommer elektrolys att användas "vid syntesen av ammoniak"? Om elektrolys inte är direkt relaterad till syntesen av ammoniak, är frasen ett prov på analfabetism.

      Lärde du inte i skolan att ammoniak består av tre delar väte och en del kväve, och att det erhålls genom direkt syntes från dessa grundämnen (under tryck och i närvaro av en katalysator)? Och du anklagar någon annan för analfabetism...
      1. Leader_Barmaleev
        Leader_Barmaleev 14 februari 2023 11:41
        0
        Lärde du dig inte i skolan att...

        Lärde du inte i skolan att Haberprocessen som du refererar till sker vid en temperatur på 480 grader Celsius och ett tryck på 3500 atmosfärer och kräver en blandning av rent väte och rent kväve utan minsta inblandning av syre och koldioxid? Det finns mycket enklare och mer tekniska metoder för att erhålla ammoniak från kvävehaltiga mineraler på billiga katalysatorer. Och du tror att anmärkningen gjordes till dig på ett felaktigt sätt?
      2. Vladimir Postnikov
        Vladimir Postnikov 14 februari 2023 18:00
        0
        Citat från astepanov
        Lärde du inte i skolan att ammoniak består av tre delar väte och en del kväve, och att det erhålls genom direkt syntes från dessa grundämnen (under tryck och i närvaro av en katalysator)? Och du anklagar någon annan för analfabetism...

        Jag anklagar dig personligen för analfabetism. Jag kommer att upprepa personligen för dig, om du inte förstår: Är det så att ammoniak syntetiseras genom elektrolys? Om du inte har lärt dig språkets logik, då är du, liksom författaren, svår att förstå för en läskunnig person. hi
  10. Bingo
    Bingo 14 februari 2023 10:12
    -2
    Ett sällsynt fall när något vettigt gjordes i USA, men just av denna anledning kanske det inte tar fart - det finns mindre att skära på en billig. Även om, å andra sidan, katalysatorn i sig är relativt billig och inte förbrukas i reaktionen, så besparingarna är så som så. Här sparar man mer på att man kan klyva bara filtrerat havsvatten
  11. nellyjuri
    nellyjuri 14 februari 2023 10:40
    +2
    Menande? Det är mycket lättare och billigare att använda naturgas för produktion av ammoniak och väte än att slå på elektrolysatorer.
    För förutom väte, som ger metan, finns även kimrök, utan vilken däck- och gummiindustrin kommer att stå stilla. För det första är kol idealiskt som fyllmedel för en blandning av gummi och fyllmedel - alla försök att använda lera eller plast minskar ibland livslängden på hjulgummit. Och för det andra, syntetiska fyllmedel, som de har försökt göra i många år, ändå, även med massproduktion, det vill säga den lägsta kostnaden, kommer att leda till en ökning av kostnaden för själva däcken med minst hälften. Det är en sak, avfall i produktionen av väte, en annan sak är ett helt kemiskt företag för tillverkning av detta fyllmedel själv.
  12. Archimedos
    Archimedos 14 februari 2023 10:50
    0
    Är du chockad, Vladimir Nikolaevich, min kära? - Var kom havet ifrån på Pluka? De gjorde en luz av dem för länge sedan. "Förlåt, vad gjorde du?" "Bränsle, spelman, bränsle!"
  13. VladimirNET
    VladimirNET 14 februari 2023 11:16
    0
    Citat från astepanov
    För produktion av 1 kg väte krävs 720 MJ energi, samma mängd energi kommer att erhållas i form av värme när väte förbränns.

    Valet är litet - antingen samla samma energi i batterier (för bilar), eller - i väte.
    Som jag förstår det, om kärnkraftverk slås på "FULL", så är det logiskt att använda överskottsenergi för väte (det finns inga sådana batterier än).

    Varför de istället är sysslolösa är inte helt klart ...
  14. acetofenon
    acetofenon 14 februari 2023 11:46
    +1
    Ja... Som alla vet växer bullar på träd och elektricitet flödar från ett uttag.
  15. iljael
    iljael 14 februari 2023 12:03
    0
    För att producera 1 liter väte måste 10 liter väte brännas för att producera el för att bryta ner vatten. "Villgörande" endast som en extra ansamling av oanvänd energi.
  16. art266
    art266 14 februari 2023 12:25
    -1
    När Saakashvilli bröt ut om "grönt väte" fastnade det.
    Varför är väte "grönt" och inte någon "blått"?
    1. smart kille
      smart kille 14 februari 2023 13:40
      0
      Färggraderingen av väte beror på metoden för dess produktion och koldioxidavtrycket, det vill säga mängden skadliga utsläpp:

      "grön" - producerad med energi från förnybara källor genom vattenelektrolys, anses vara den renaste;
      "blå" - framställd av naturgas; i detta fall ackumuleras koldioxid i speciella lagringsanläggningar;
      "gul" - produceras med hjälp av atomenergi.
      vid produktion av "grå" väte går skadliga utsläpp till atmosfären.
  17. smart kille
    smart kille 14 februari 2023 13:47
    0
    Väte produceras inte för förbränning vid värmekraftverk, vilket de flesta kommentatorer har bestämt. Väte används i en mängd olika industriella processer, allt från syntetiska bränslen och petrokemikalier till halvledare och elfordon med vätebränsleceller. Samtidigt är kostnaden för att producera 1 kg "grönt" väte som erhålls genom elektrolys cirka 10 dollar, från naturgas 1,5-3 dollar.
    Efter inledande framgångar kommer ett internationellt team av forskare att arbeta för att utöka produktionen av väte från havsvatten genom att använda en större elektrolysör.

    I Kina lärde de sig hur man utvinner väte ur havsvatten utan avsaltningsanläggningar och pumpar - det kan inte bli billigare
    Forskare från Nanjings tekniska universitet i Kina ...
    Forskare har bevisat den innovativa installationens funktion i praktiken. En demonstrator med 11 elektrolysceller sänktes ner i vattnet i Shenzhenbukten, där den arbetade oavbrutet i 130 dagar. Varje timme producerade anläggningen 386 liter väte. Elektricitet användes endast på att pumpa färskt havsvatten och på själva elektrolysprocessen.
    17.12.2022/3/1079038 https://1081406dnews.ru/XNUMX/v-kitae-nauchilis-dobivat-vodorod-iz-morskoy-vodi-bez-opresniteley-i-nasosov-deshevle-ne-bivaet?from=related-grid&from -källa =XNUMX
    1. Knell Wardenheart
      Knell Wardenheart 14 februari 2023 15:33
      +1
      Om vi ​​pratar om produktionskostnaden - den mest deshman är den termiska nedbrytningen av vatten i solkoncentratorinstallationer. Vattnet som strömmar genom rörledningen används för att kyla speglarna (än dess temperatur ökar ytterligare), varefter det skickas till solkoncentratorn, där det sönderdelas till syre och väte av solens dumma energi.
      % av överskotts- eller strövärme inom en sådan cykel kan användas för lågtrycksångalstring som kommer att förse anläggningen med energi för att pumpa vatten. Tillräckligt effektiv separation av syre och väte kan tillhandahållas i en underjordisk gravitationskolonn (samtidigt som kombinerar den första kylkretsen från vattnet som kommer in i systemet).
      Naturligtvis kommer väte att behöva ytterligare rening - men ett sådant system kräver nästan inte tredjepartsgenerering (mestadels för kylning och kompression), och dess egen är minimalt involverad (positionering av speglar, pumpning av vatten).
      Med havsvatten, arbeta hemorrojder på material - från salter och deras höga korrosivitet kan inte undvikas.
  18. Knell Wardenheart
    Knell Wardenheart 14 februari 2023 15:21
    +1
    Alla dessa områden med "grönt väte" är fusk och galenskap. Saken är dum i kemi och fysik - oavsett hur sofistikerad du är så kommer det ALLTID att ta mer energi att bryta ner vatten (pga effektivitet <100%) än att bränna väte i luft/syreatmosfär eller bränslecellsdrift. Eftersom energi ofta spenderas i processen för vattennedbrytning (elektrolys) med en verkningsgrad <100 %, är dessa redan förluster, men förluster går också åt energitransporter, och förluster (för värme) och den maximala effektiviteten för EE-generering är spenderas på energiproduktion vid TPPs eller NPPs kommer det att finnas 40% Dessutom kommer vätgas att behöva komprimeras betydligt (mer förluster) och samtidigt kylas (och fler förluster). Och väte i sig, till skillnad från olja eller naturgas, är mycket värdelöst för fjärrtransport genom rörledningar (på grund av dess höga förmåga att sprida och extrem brand- och explosionsrisk med allt detta). Det vill säga, det kommer också att finnas förluster för transport av väte i ballongform, och mycket betydande sådana.

    Om det däremot är framställt av havsvatten (eller annat) vatten med hjälp av solpaneler, överstiger inte effektiviteten av solceller (inte lab. Men industriell design, och genomsnitt och inte "startande") 22% (i nästan idealiska förhållanden) . Och med SBs själva i kustzonen (närmare produktion för att undvika förluster), kommer inte de bästa sakerna att hända på grund av avsättningen av salter och deras oundvikliga inverkan på strukturer och prestanda. Ja, och själva solcellerna ger icke-ideal säsongsgenerering, för att inte tala om de ockuperade områdena (i kustzonen, påminner jag er om).

    Det vill säga, idén luktar "bullshit" - eftersom det kommer att ta MYCKET mer energi att producera väte (och göra det användbart) än vad det kommer att ge konsumenten. Bekvämligheten i transporten är också abstrakt (särskilt vid lagring) - du kan hälla en benzak genom ett rör från tank till tank eller tanka "lätt". Och väte är väte, i flytande form kräver denna baby kryogena temperaturer, och under lagring kan den kräva (med mer eller mindre lång).

    Men tillbaka till själva tanken - "väte från havsvatten". Kan? Burk. Fråga - till vad?
  19. Sasha Koblov
    Sasha Koblov 14 februari 2023 22:40
    0
    För att få resultatet utan användning av dyra katalysatorer
    Du kan prova olika sätt att bestråla vatten (eller ånga) under elektrolys.