Havsvatten - en ny resurs för energiproduktion

Ett av de ledande japanska universiteten har utvecklat en ny effektiv teknik som gör det möjligt att producera väteperoxid, lämplig för användning i bränsleceller.

Den nya teknik som utvecklats av japanska forskare, är den första metoden med användning av acceleration av kemiska reaktioner genom att exponera katalysatorn för solljus, vilket resulterar i maximal effekt och användning av den sålunda erhållna väteperoxid i bränsleceller.

Forskningsprojektet leddes av Shunichi Fukuzumi och resultaten från hans forskare publicerades i en populär vetenskaplig tidskrift.

Nu arbetar bränsleceller huvudsakligen med vätegas, men den variant som föreslagits av Fukuzumi-laget har ett antal fördelar. För det första är väteperoxid lättare att lagra vid hög densitet. Dagens teknik tillåter lagring av vätegas med högt tryck eller låga temperaturer, väteperoxid är i detta fall säkrare, både under lagring och under transport. Det enda problemet var att forskare inte kunde hitta effektiva fotokatalytiska metoder för produktion av flytande väteperoxid - det fanns teknologier som inte använde solstrålning, men energikostnader gjorde dem olämpliga.

Men laget Fukuzumi skapade en annan cell med en katalysator - ett slags solbatteri som bildar väteperoxid. När solljus är inriktat på fotokatalysatorn, börjar en accelererad kemisk reaktion - havsvattnet oxideras och syrehalten minskar vilket resulterar i bildning av väteperoxid.

Studiegrupp Fukuzumi förklarade att koncentrationen av väteperoxid i havsvatten efter solljus påverkade fotokatalysator i 24 timmar, var ungefär 48 mM - sådana indikatorer i ordning mer tidigare (i rent vatten nivå av väteperoxid var ungefär två millimol). 

Vetenskapsmän intresserade av ett betydande gap i figurerna, och de fann att i fall den negativt laddade klor närvarande i havsvatten, är den ansvarig för att öka reaktionshastigheten och ökar vattennivån i väteperoxiden.

Enligt forskare, är den nya tekniken av solenergi till omvandlingseffektiviteten el ca 0,3%, den fotokatalytiska effektiviteten i metoden (med användning av en kemisk reaktion acceleration) Produktion av väteperoxid var 0,55%, och bränslecellen - 50%.

Naturligtvis är den nya effektiviteten i den nya energiproduktionstekniken ganska hög, men konventionella solpaneler har fortfarande visat sig vara effektivare än idag. Professor Shunichi Fukuzumi och hans kollegor tror att effektiviteten hos den nya metoden kan förbättras om man använder förbättrade material för den fotoelektrokemiska cellen. Dessutom planerar specialister att hitta sätt att minska kostnaden för energiproduktion.

[1], [2]