Havvand - en ny ressource til energiproduktion

Et af Japans førende universiteter har udviklet en ny, effektiv teknologi, der gør det muligt at udvinde brintoverilte, der er egnet til brug i brændselsceller.

Den nye teknologi, udviklet af japanske forskere, er den første metode til at accelerere en kemisk reaktion ved at udsætte katalysatoren for sollys, hvilket resulterer i maksimal effektivitet og muligheden for at bruge den resulterende hydrogenperoxid i brændselsceller.

Forskningsprojektet blev ledet af Shunichi Fukuzumi, og forskerne offentliggjorde resultaterne af deres forskning i et populærvidenskabeligt tidsskrift.

Brændselsceller kører i øjeblikket primært på brintgas, men den mulighed, som Fukuzumis team har foreslået, har en række fordele, især at brintoverilte er lettere at lagre ved høj densitet. Dagens teknologier tillader lagring af gasformig brint ved hjælp af højt tryk eller lave temperaturer, og brintoverilte er sikrere i dette tilfælde, både under opbevaring og transport. Det eneste problem var, at forskere ikke kunne finde effektive fotokatalytiske metoder til at producere flydende brintoverilte - der var teknologier, der ikke brugte solstråling, men energiomkostningerne gjorde dem upraktiske.

Men Fukuzumis team har skabt en anden celle med en katalysator - en slags solbatteri, der producerer hydrogenperoxid. Når sollyset fokuseres på fotokatalysatoren, begynder en accelereret kemisk reaktion - havvand oxideres, og iltniveauet reduceres, hvilket resulterer i dannelsen af hydrogenperoxid.

Fukuzumis forskerhold forklarede, at koncentrationen af hydrogenperoxid i havvand efter at have udsat fotokatalysatoren for sollys i 24 timer var cirka 48 millimol, en størrelsesorden højere end tidligere rapporteret (i rent vand var hydrogenperoxidniveauet cirka 2 millimol).

Forskere var fascinerede af denne betydelige forskel i tallene, og de opdagede, at problemet lå i den negativt ladede klor, der er til stede i havvand, som er ansvarlig for at øge reaktionshastigheden og bidrager til en stigning i niveauet af hydrogenperoxid i vandet.

Ifølge forskerne har den nye teknologi til at omdanne solenergi til elektricitet en effektivitet på omkring 0,3%, effektiviteten af den fotokatalytiske metode (ved hjælp af accelerationen af en kemisk reaktion) til produktion af hydrogenperoxid er 0,55%, og effektiviteten af brændselscellen er 50%.

Den samlede effektivitet af den nye energiproduktionsteknologi er selvfølgelig ret høj, men konventionelle solpaneler har vist sig at være mere effektive i dag. Professor Shunichi Fukuzumi og hans kolleger er overbeviste om, at effektiviteten af den nye metode kan forbedres ved at bruge forbedrede materialer til den fotoelektrokemiske celle, og eksperterne planlægger også at finde måder at reducere omkostningerne ved energiproduktion.

[ 1 ], [ 2 ]