• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16.12.2022
Сергей Васильев
3
8 540

Китайские инженеры научились добывать водородное топливо из морской воды

5.3

Продемонстрирован прототип электролизера, который не деградирует из-за солей в морской воде, эффективно выделяя из нее ценные элементы — водород и литий.

©Nanjing Tech University / Автор: Caristania Fabricius

Водород считается одним из самых перспективных видов топлива будущего. Его сжигание не приводит к выделению парниковых газов в атмосферу. Однако «чистый» водород получают электролизом воды, разлагая ее молекулы под действием электричества, и этот процесс уже далеко не столь удобен. Вода для него требуется пресная, запасы которой далеко не безграничны. Если опреснять морскую воду, то расходы энергии на весь процесс окажутся слишком велики.

Существуют электролизеры, способные работать с морской водой. Но большие количества соли, содержащиеся в ней, в процессе распадаются на составляющие ионы, и образующийся хлорид приводит к быстрой деградации анода, требуя постоянной замены. Решить эту проблему удалось разработчикам из Нанкинского технического университета. Созданный ими электролизер способен работать с морской водой на протяжении почти полугода без перерыва, выделяя из нее и водород, и даже литий — еще один крайне востребованный сегодня элемент. Статья китайских ученых опубликована в журнале Nature.

Ключевым нововведением в устройстве стала изоляция, отделяющая соленую воду от электролизной системы. Анод и катод, на которых происходит выделение водорода и кислорода, разделены мембраной, погружены в электролит (раствор гидроксида калия) и окружены тонким слоем изолятора на основе тефлона. Поры в изоляторе достаточно малы и не пропускают жидкость внутрь, но остаются проницаемы для отдельных молекул водного пара. При работе устройства концентрация электролита растет, заставляя воду стремиться сквозь мембраны и проходить внутрь. Это обеспечивает постоянный приток чистой воды, оставляя соли снаружи системы.

©Nanjing Tech University

Авторы собрали прототип устройства, включающий 11 таких ячеек, и испытали его с использованием обычной морской воды. Он проработал без сбоев, без деградации электродов и мембран в течение 3200 часов (133 суток), выработав за это время около 386 литров водорода (31,7 грамма). Можно подсчитать, что на производство кубометра топлива система расходует пять киловатт-часов энергии, а поскольку кубометр водорода содержит 3,54 киловатт-часа, КПД составляет 71%.

Это заметно ниже, чем у большинства использующихся сегодня коммерческих электролизеров, но стоит помнить, что пока речь идет о прототипе, который можно будет оптимизировать. Также разработчики отмечают, что с помощью аналогичных устройств из морской воды можно будет извлекать и литий. Ученые продемонстрировали, что работа электролизера постепенно повышает концентрацию этих ионов. За пару сотен часов она увеличивается более чем в 40 раз, позволяя осадить литий в виде кристаллов карбоната.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 17:37
Мария Азарова

Авторы нового исследования выявили три фактора, ответственные за так называемый алкогольный блэкаут — распространенное последствие употребления спиртных напитков, когда человек сталкивается с провалами в памяти.

Вчера, 11:12
Дарья Г.

Ио — самое вулканически активное на сегодня тело в Солнечной системе. Извержения «переделывают» поверхность этого спутника Юпитера быстрее, чем метеориты, и это при том, что обычно тела такой малой массы не могут поддерживать вулканическую активность. В новом исследовании ученые рассчитали, что спутник, вероятно, такой «горячий» на протяжении всего существования. Этот вывод имеет значение для всей системы Юпитера.

Позавчера, 16:49
Андрей

Международная группа геофизиков изучила облик внутреннего ядра Земли, чтобы выяснить, какой у него тип тепловой конвекции. В ходе исследования ученые обнаружили самые горячие и самые холодные точки в центре планеты.

Вчера, 17:37
Мария Азарова

Авторы нового исследования выявили три фактора, ответственные за так называемый алкогольный блэкаут — распространенное последствие употребления спиртных напитков, когда человек сталкивается с провалами в памяти.

19 апреля
Дарья Г.

По оценкам ученых, «свободных» планет в Млечном Пути может быть в 20 раз больше, чем звезд. Так как планеты сами не светятся, разглядеть их сложно: их ищут гравилинзированием, лучше всего обнаруживающим самые массивные планеты типа Юпитера. Но вот удалось найти еще одну такую «сироту», причем не массивную с Юпитер, а земного размера. И ученые уверены, что это лишь первая находка из многих.

Позавчера, 16:49
Андрей

Международная группа геофизиков изучила облик внутреннего ядра Земли, чтобы выяснить, какой у него тип тепловой конвекции. В ходе исследования ученые обнаружили самые горячие и самые холодные точки в центре планеты.

8 апреля
Василий Парфенов

Режим работы, количество трудовых часов в неделю и экономическую стабильность профессии прочно ассоциируют с благополучием человека. Количественно и качественно определить эти взаимосвязи получается редко — нужны большие выборки респондентов и длительное время наблюдений. Автор новой научной работы использовал долговременное исследование более чем семи тысяч американцев, чтобы выявить основные эффекты паттернов трудовой деятельности на психическое и физическое здоровье работающих людей.

28 марта
Игорь Байдов

Американская компания JetZero, которая обещает произвести фурор в гражданской авиации, получила сертификат летной годности на испытания уменьшенной копии разрабатываемого ею сверхэффективного реактивного авиалайнера со «смешанным крылом». Предстоящая программа летных испытаний будет направлена на оценку летно-технических характеристик самолета, его устойчивости и управляемости.

29 марта
Ольга Иванова

Ученые из США и Швейцарии определили четыре ключевых механизма, задействованных в трансформации личности человека. Но ни один из них не сработает без самого главного — сильного желания измениться.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

Иван Шивин
17.12.2022
-
1
+
А воды на Плюке нету, родной. Её всю на водород для ракет переработали.
Roman Shirokov
16.12.2022
-
0
+
Осталось найти бесплатное электричество и всё в порядке
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: