پتانسیل هیدروژن به عنوان یک منبع انرژی پاک در سراسر جهان در حال شناسایی است و چین در این زمینه گام های قابل توجهی برداشته است. در حالی که الکترولیز آب با انرژی های تجدید پذیر خبرساز شده است، دانشمندان چینی با الکترولیز مستقیم آب دریا که یک نوآوری پیشگامانه است، قدمی فراتر گذاشته اند.
این تیم به رهبری دانشمند وانگ اردونگ از موسسه فیزیک شیمی دالیان، شاخه ای از آکادمی علوم چین، اخیراً یک دستاورد بزرگ را اعلام کرد: بیش از 2000 ساعت متوالی تولید هیدروژن پایدار از آب دریا. چیزی که سیستم آنها را متمایز می کند نه تنها کارایی آن، بلکه بهره وری انرژی چشمگیر آن است، با میانگین مصرف برق DC تنها 4.04 کیلووات ساعت در هر متر مکعب هیدروژن.
الکترولیز مستقیم آب دریا ممکن است ساده به نظر برسد، اما چالش های مهمی را به همراه دارد. دریا مخلوط پیچیده ای از عناصر یونی مختلف از جمله یون های کلرید، منیزیم و کلسیم است. شناخته شده است که این یونها باعث ایجاد واکنشهای جانبی ناخواسته میشوند که منجر به مسائلی مانند بارش کلر و خوردگی تجهیزات میشود که از قابلیت اطمینان و کارایی فرآیند جلوگیری میکند.
برای غلبه بر این چالش ها، تیم یک رویکرد جامع را اتخاذ کرد. آنها تحقیقات گسترده ای انجام دادند، مواد تخصصی را توسعه دادند و سیستم های یکپارچه را طراحی کردند. تلاش آنها بر توسعه کاتالیزور، واکنش های الکترود و تنظیم الکترولیت متمرکز بود.
دستاوردهای آنها شامل ایجاد الکترودهای پیشرفته مقاوم در برابر کلر برای تکامل اکسیژن، الکترودهایی است که از رسوب یون کلسیم و منیزیم در طول تکامل هیدروژن جلوگیری می کند، طراحی الکترولیز بسیار کارآمد متناسب با آب دریا، و فناوری کنترل خودکار برای غلظت الکترولیت. این نوآوری ها صرفاً نظری نیستند. این تیم 17 درخواست ثبت اختراع مربوط به الکترولیز آب دریا را ثبت کرده است و یک سبد مالکیت معنوی قوی ایجاد کرده است.
عملکرد واحد الکترولیز آب دریا 1 متر مکعب در ساعت آنها به ویژه چشمگیر است. این واحد با استفاده از آب دریای طبیعی دریای دالیان، نتایج فوقالعادهای را در طول 2000-ساعت کار آزمایشی خود نشان داد: ولتاژ متوسط محفظه 1.69 ولت، راندمان انرژی 4.04 کیلووات ساعت در هر متر مکعب هیدروژن، و محتوای کلر اکسیژن کمتر. بیش از 20 قسمت در میلیارد
وانگ اردونگ و تیمش با هدف جاهطلبیشان در حال کار بر روی تکرار بعدی هستند، با هدف دوبرابر کردن چگالی جریان الکترولیز تحت ولتاژ یکسان و افزایش کارایی آن.
