Havvand - en ny ressource til energiproduktion

Et af de førende japanske universiteter har udviklet en ny effektiv teknologi, der gør det muligt at producere hydrogenperoxid, der er egnet til brug i brændselsceller.

Den nye teknologi udviklet af japanske forskere, er den første metode ved hjælp af acceleration af kemiske reaktioner ved at udsætte katalysatoren for sollys, hvilket resulterer i den maksimale virkning og anvendelse af den således opnåede hydrogenperoxid i brændselsceller.

Forskningsprojektet ledes af Shunichi Fukuzumi og resultaterne af hans forskere offentliggjort i et populært videnskabeligt tidsskrift.

Nu arbejder brændselsceller primært på hydrogengas, men den variant, der foreslås af Fukuzumi-teamet, har en række fordele, først og fremmest er hydrogenperoxid lettere at opbevare ved høj densitet. Dagens teknologier gør det muligt at lagre hydrogengas ved hjælp af højt tryk eller lave temperaturer. Hydrogenperoxid er i dette tilfælde sikrere både under opbevaring og under transport. Det eneste problem var, at forskere ikke kunne finde effektive fotokatalytiske metoder til fremstilling af flydende hydrogenperoxid - der var teknologier, der ikke brugte solstråling, men energikostnader gjorde dem uhensigtsmæssige.

Men teamet Fukuzumi skabte en anden celle med en katalysator - en slags solbatteri, der danner hydrogenperoxid. Når sollys er fokuseret på fotokatalysatoren, begynder en accelereret kemisk reaktion - havvandet oxideres og iltniveauet falder, hvilket resulterer i dannelse af hydrogenperoxid.

Study Group Fukuzumi forklarede, at koncentrationen af hydrogenperoxid i havvand efter sollys påvirket fotokatalysator i 24 timer, var ca. 48 mM - sådanne indikatorer for bedre tidligere (i rent vand niveau af hydrogenperoxid var ca. 2 millimol). 

Forskere var interesserede i et så stort hul i tallene, og de fandt ud af, at sagen i den negativt ladede klor til stede i havvand er ansvarlig for at øge reaktionshastigheden og bidrage til stigningen i vandniveauet af hydrogenperoxid.

Ifølge forskere, den nye teknologi af solenergi til elektricitet virkningsgraden er ca. 0,3%, den fotokatalytiske effektivitet af fremgangsmåden (anvendelse af en kemisk reaktion acceleration) Fremstilling af hydrogenperoxid var 0,55%, og brændselscellen - 50%.

Selvfølgelig er den samlede effektivitet i den nye energiproduktionsteknologi ret høj, men stadig har konventionelle solpaneler vist sig at være mere effektive. Professor Shunichi Fukuzumi og hans kolleger mener, at effektiviteten af den nye metode kan forbedres, hvis man bruger forbedrede materialer til den fotoelektrokemiske celle. Desuden planlægger specialister at finde måder at reducere omkostningerne til energiproduktion.

[1], [2]