Kettős áttörés a tengervíz hasznosításában: egyszerre termelhető hidrogén és ivóvíz

A világ óceánjai akár kimeríthetetlen forrást jelenthetnének a tiszta energia előállításához, de a tengervíz közvetlen felhasználása a gyakorlatban súlyos technikai akadályokba ütközik. A sós víz közvetlen elektrolízise gyorsan tönkreteszi a berendezések elektródáit, míg a hagyományos, édesvízzel működő rendszerekben az energia jelentős része hasznosítatlan hulladékhőként végzi. A Kínai Tudományos Akadémia Daliani Kémiai Fizikai Intézetének munkatársai most olyan integrált megoldást mutattak be, amely egyszerre kezeli az energiapazarlást és az édesvízhiányt.

A kutatócsoport új eljárásával egyszerre nyerhető ki a tengervízből hidrogén és ivóvíz. A technológia alapja, hogy az alkáli vízelektrolízis folyamatát alacsony hőmérsékletű, vákuumdesztillációs sótalanítással kombinálták. Ez a felépítés lehetővé teszi, hogy az elektrolízis során keletkező, korábban elveszett hőt a tengervíz sótalanítására fordítsák.

Az így nyert tiszta víz egy részét maga a rendszer használja fel a hidrogéntermeléshez, a fennmaradó mennyiség pedig külső célokra hasznosítható, például ivóvízként.

A szakemberek egy 20 kilowattos ipari kísérleti rendszert is építettek. A berendezés a tesztek során óránként 3,8 köbméter hidrogént állított elő, és száz napon keresztül stabilan üzemelt, úgy, hogy mindeközben óránként 1,2 kilogramm édesvizet is termelt. A skálázhatóság bizonyítékaként 250 kilowattos teljesítményre bővítették a rendszert, amely így már óránként 48 köbméter nagy tisztaságú hidrogént és 31,6 kilogramm édesvizet állított elő.

Az új eljárás gazdasági mutatói rendkívül kedvezőek: a mérések során arra jutottak, hogy a berendezés 14,4 százalékkal javította az elektromos hatékonyságot a kizárólag édesvizet használó, hagyományos alkáli elektrolízishez képest. „Ez az eljárás hatékonyabb utat kínál a tengervízből történő hidrogén-előállításhoz, miközben az édesvíz termelését is lehetővé teszi” – közölte a kutatást vezető Deng Dehui professzor.

A tengervíz a nagy mennyiségű hidrogéntermelés legígéretesebb forrása

A zöldhidrogén-termelés jelenleg a fenntartható energetika egyik legfontosabb iránya, ám a vízigénye komoly környezeti kérdéseket vet fel, különösen az aszály sújtotta területeken. A most bemutatott megoldás áthidalja azt az ellentmondást, hogy az energiatermeléshez értékes édesvízkészleteket kell felhasználni. A rendszer ráadásul a sótalanítás után megmaradó koncentrált sóoldatot is hasznosíthatóvá teszi, amelyből olyan erőforrások nyerhetők ki, mint a só, az urán vagy a bróm, így a csapat szeptemberben közzétett eredményei tényleg alapjaiban változtathatják meg a part menti hidrogéngyártó üzemek jövőjét.

Gábor János, NEW technology