• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16.12.2022
Сергей Васильев
4
8 148

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

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
Предстоящие мероприятия
5 часов назад
Ольга Иванова

Немецкие ученые проанализировали данные общенациональных исследований и пришли к выводу, что с марта 2022 года в больницах Германии с поразительной частотой наблюдаются случаи устойчивости к антибиотикам последней инстанции. Выяснилось, что неубиваемые патогены, по-видимому, принесли в страну украинские беженцы.

Позавчера, 19:19
Василий Парфенов

«Недостаточно комковатая» — так описал обнаруженную аномалию один из авторов нового исследования. В нем на основе наблюдений сразу двух обсерваторий, работающих с разными диапазонами излучений, удалось создать карту распределения материи во Вселенной с беспрецедентной точностью. Благодаря этому выяснилось, что стандартная модель — главная современная теория мироустройства, описывающая все частицы, поля и взаимодействия, кроме гравитации — имеет все шансы быть неполной.

Вчера, 13:41
Анна Новиковская

В черных дырах заключено множество тайн, и теперь астрономам удалось раскрыть одну из них: почему раскаленные диски вокруг них иногда мерцают.

2 февраля
НИУ ВШЭ

Изучая потребление алкоголя, экономисты и социологи обычно связывают его с условиями жизни людей и их человеческим капиталом: образованием, опытом работы, знаниями. Ученые из Лаборатории исследований рынка труда и Лаборатории экономико-социологических исследований НИУ ВШЭ обратили внимание на некогнитивные навыки, формирующиеся в детстве и подростковом возрасте, и выяснили, что эти качества во многом определяют вероятность злоупотребления спиртным и сокращают степень влияния образования.

5 часов назад
Ольга Иванова

Немецкие ученые проанализировали данные общенациональных исследований и пришли к выводу, что с марта 2022 года в больницах Германии с поразительной частотой наблюдаются случаи устойчивости к антибиотикам последней инстанции. Выяснилось, что неубиваемые патогены, по-видимому, принесли в страну украинские беженцы.

1 февраля
Сергей Васильев

Американский стартап, занятый возвращением к жизни вымерших животных, объявил о начале работы с додо — почти легендарными птицами, которых люди перебили еще несколько веков назад.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария

17.12.2022
-
1
+
А воды на Плюке нету, родной. Её всю на водород для ракет переработали.
16.12.2022
-
0
+
На аноде выделяется хлор, а не хлориды. Хлориды как раз в морской воде присутствуют ДО начала электролиза. Вообще что-то на изобретение не тянет - короче, воду сначала фильтруют через ионную мембрану. Чем это отличатся от последних лет 50? Мембрана стала получше?
16.12.2022
-
0
+
Осталось найти бесплатное электричество и всё в порядке
Подтвердить?
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: