Jūros vanduo - naujas energijos gamybos šaltinis

Vienas iš pirmaujančių Japonijos universitetų sukūrė naują, efektyvią technologiją, leidžiančią gauti vandenilio peroksido, tinkamo naudoti kuro elementuose.

Japonijos tyrėjų sukurta nauja technologija yra pirmasis metodas, kuriame cheminė reakcija pagreitinama veikiant katalizatorių saulės šviesai, todėl pasiekiamas maksimalus efektyvumas ir galimybė gauti vandenilio peroksidą kuro elementuose.

Tyrimo projektui vadovavo Shunichi Fukuzumi, o mokslininkai savo tyrimų rezultatus paskelbė populiariame moksliniame žurnale.

Šiuo metu kuro elementai daugiausia veikia vandenilio dujomis, tačiau Fukuzumi komandos siūlomas variantas turi nemažai privalumų, iš kurių svarbiausias yra tai, kad vandenilio peroksidą lengviau laikyti esant dideliam tankiui. Šiandieninės technologijos leidžia dujinį vandenilį laikyti naudojant aukštą slėgį arba žemą temperatūrą, o vandenilio peroksidas tokiu atveju yra saugesnis tiek saugojimo, tiek transportavimo metu. Vienintelė problema buvo ta, kad mokslininkai negalėjo rasti veiksmingų fotokatalizinių metodų skystam vandenilio peroksidui gaminti – buvo technologijų, kurios nenaudojo saulės spinduliuotės, tačiau energijos sąnaudos jas darė nepraktiškas.

Tačiau Fukuzumio komanda sukūrė dar vieną elementą su katalizatoriumi – savotišką saulės bateriją, kuri gamina vandenilio peroksidą. Kai saulės šviesa sufokusuoja fotokatalizatorių, prasideda pagreitėjusi cheminė reakcija – jūros vanduo oksiduojasi ir sumažėja deguonies kiekis, todėl susidaro vandenilio peroksidas.

Fukuzumio tyrimų komanda paaiškino, kad vandenilio peroksido koncentracija jūros vandenyje po 24 valandų fotokatalizatoriaus veikimo saulės šviesa buvo maždaug 48 milimoliai, tai yra daug didesnė nei anksčiau pranešta (gryname vandenyje vandenilio peroksido lygis buvo maždaug 2 milimoliai).

Mokslininkus sudomino šis reikšmingas skaičių skirtumas, ir jie atrado, kad problema slypi neigiamai įkrautame chlore, esančiame jūros vandenyje, kuris padidina reakcijos greitį ir prisideda prie vandenilio peroksido kiekio vandenyje padidėjimo.

Pasak tyrėjų, naujos saulės energijos pavertimo elektra technologijos efektyvumas siekia apie 0,3 %, fotokatalizinio metodo (naudojant cheminės reakcijos pagreitinimą) vandenilio peroksido gamybai efektyvumas yra 0,55 %, o kuro elemento – 50 %.

Žinoma, bendras naujos energijos gamybos technologijos efektyvumas yra gana didelis, tačiau šiandien įprasti saulės elementai pasirodė esantys efektyvesni. Profesorius Shunichi Fukuzumi ir jo kolegos įsitikinę, kad naujojo metodo efektyvumą galima pagerinti naudojant patobulintas fotoelektrocheminio elemento medžiagas, o ekspertai taip pat planuoja rasti būdų, kaip sumažinti energijos gamybos sąnaudas.

[ 1 ], [ 2 ]