Китайские инженеры научились добывать водородное топливо из морской воды
Продемонстрирован прототип электролизера, который не деградирует из-за солей в морской воде, эффективно выделяя из нее ценные элементы — водород и литий.
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии