Potencjał wodoru jako czystego źródła energii zyskuje uznanie na całym świecie, a Chiny czynią w tej dziedzinie niezwykłe postępy. Choć elektroliza wody przy użyciu energii odnawialnej trafia na pierwsze strony gazet, chińscy naukowcy poszli o krok dalej, bezpośrednio elektrolizując wodę morską, co jest przełomową innowacją.
Zespół kierowany przez naukowca Wanga Erdonga z Dalian Institute of Chemical Physics, oddziału Chińskiej Akademii Nauk, zespół ogłosił niedawno duże osiągnięcie: ponad 2000 kolejnych godzin stabilnej produkcji wodoru z wody morskiej. Tym, co wyróżnia ich system, jest nie tylko skuteczność, ale także imponująca efektywność energetyczna, przy średnim zużyciu energii elektrycznej prądu stałego wynoszącym zaledwie 4,04 kWh na metr sześcienny wodoru.
Bezpośrednia elektroliza wody morskiej może wydawać się prosta, ale stwarza poważne wyzwania. Morze jest złożoną mieszaniną różnych pierwiastków jonowych, w tym jonów chlorkowych, magnezu i wapnia. Wiadomo, że jony te wywołują niepożądane reakcje uboczne prowadzące do problemów, takich jak wytrącanie się chloru i korozja sprzętu, co zmniejsza niezawodność i wydajność procesu.
Aby pokonać te wyzwania, zespół przyjął kompleksowe podejście. Przeprowadzili szeroko zakrojone badania, opracowali specjalistyczne materiały i zaprojektowali zintegrowane systemy. Ich wysiłki skupiały się na rozwoju katalizatorów, reakcjach elektrodowych i regulacji elektrolitu.
Ich osiągnięcia obejmują stworzenie zaawansowanych, odpornych na chlor elektrod do wydzielania tlenu, elektrod zapobiegających osadzaniu się jonów wapnia i magnezu podczas wydzielania wodoru, wysoce wydajną konstrukcję elektrolizera dostosowaną do wody morskiej oraz technologię zautomatyzowanej kontroli stężenia elektrolitu. Te innowacje nie są jedynie teoretyczne; zespół złożył 17 wniosków patentowych związanych z elektrolizą wody morskiej, ustanawiając silny portfel własności intelektualnej.
Szczególnie imponująca jest wydajność ich jednostki elektrolizy wody morskiej o wydajności 1 metra sześciennego na godzinę. Wykorzystując naturalną wodę morską z Morza Dalian, jednostka uzyskała znakomite wyniki podczas 2000-godzinnej pracy testowej: średnie napięcie w komorze 1,69 V, efektywność energetyczna 4,04 kWh na metr sześcienny wodoru i zawartość chloru w tlenie mniejsza niż 20 części na miliard.
Kierując się swoimi ambicjami, Wang Erdong i jego zespół pracują już nad kolejną iteracją, której celem jest podwojenie gęstości prądu elektrolizera przy tym samym napięciu, co jeszcze bardziej zwiększy jego wydajność.
