Οι δυνατότητες του υδρογόνου ως πηγής καθαρής ενέργειας κερδίζουν αναγνώριση παγκοσμίως και η Κίνα κάνει αξιοσημείωτα βήματα στον τομέα αυτό. Ενώ η ηλεκτρόλυση νερού με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας έχει γίνει πρωτοσέλιδο, Κινέζοι επιστήμονες το έχουν πάει ένα βήμα παραπέρα ηλεκτρολύοντας απευθείας το θαλασσινό νερό, μια πρωτοποριακή καινοτομία.
Με επικεφαλής τον επιστήμονα Wang Erdong από το Dalian Institute of Chemical Physics, ένα παράρτημα της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, η ομάδα ανακοίνωσε πρόσφατα ένα σημαντικό επίτευγμα: πάνω από 2000 συνεχόμενες ώρες σταθερής παραγωγής υδρογόνου από θαλασσινό νερό. Αυτό που ξεχωρίζει το σύστημά τους δεν είναι μόνο η αποτελεσματικότητά του αλλά και η εντυπωσιακή ενεργειακή του απόδοση, με μέση κατανάλωση ρεύματος συνεχούς ρεύματος μόλις 4,04 kWh ανά κυβικό μέτρο υδρογόνου.
Η άμεση ηλεκτρόλυση του θαλασσινού νερού μπορεί να ακούγεται απλή, αλλά δημιουργεί σημαντικές προκλήσεις. Η θάλασσα είναι ένα πολύπλοκο μείγμα διαφόρων ιοντικών στοιχείων, συμπεριλαμβανομένων των ιόντων χλωρίου, μαγνησίου και ασβεστίου. Αυτά τα ιόντα είναι γνωστό ότι προκαλούν ανεπιθύμητες παρενέργειες, οδηγώντας σε ζητήματα όπως η καθίζηση χλωρίου και η διάβρωση του εξοπλισμού, που εμποδίζουν την αξιοπιστία και την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας.
Για να ξεπεράσει αυτές τις προκλήσεις, η ομάδα υιοθέτησε μια ολοκληρωμένη προσέγγιση. Διεξήγαγαν εκτεταμένη έρευνα, ανέπτυξαν εξειδικευμένα υλικά και σχεδίασαν ολοκληρωμένα συστήματα. Οι προσπάθειές τους επικεντρώθηκαν στην ανάπτυξη καταλύτη, τις αντιδράσεις ηλεκτροδίων και τη ρύθμιση των ηλεκτρολυτών.
Τα επιτεύγματά τους περιλαμβάνουν τη δημιουργία προηγμένων ηλεκτροδίων ανθεκτικών στο χλώριο για την έκλυση οξυγόνου, ηλεκτροδίων που εμποδίζουν την εναπόθεση ιόντων ασβεστίου και μαγνησίου κατά την εξέλιξη του υδρογόνου, έναν εξαιρετικά αποδοτικό σχεδιασμό ηλεκτρολύτη προσαρμοσμένο στο θαλασσινό νερό και τεχνολογία αυτοματοποιημένου ελέγχου για τη συγκέντρωση ηλεκτρολυτών. Αυτές οι καινοτομίες δεν είναι απλώς θεωρητικές. η ομάδα έχει καταθέσει 17 αιτήσεις για διπλώματα ευρεσιτεχνίας που σχετίζονται με την ηλεκτρόλυση θαλασσινού νερού, δημιουργώντας ένα ισχυρό χαρτοφυλάκιο πνευματικής ιδιοκτησίας.
Η απόδοση της μονάδας ηλεκτρόλυσης θαλασσινού νερού 1 κυβικού μέτρου ανά ώρα είναι ιδιαίτερα εντυπωσιακή. Χρησιμοποιώντας φυσικό θαλασσινό νερό από τη θάλασσα του Dalian, η μονάδα έδειξε εξαιρετικά αποτελέσματα κατά τη διάρκεια της δοκιμής της 2000-ωρίας: μέση τάση θαλάμου 1,69 V, ενεργειακή απόδοση 4,04 kWh ανά κυβικό μέτρο υδρογόνου και περιεκτικότητα σε οξυγόνο σε χλώριο μικρότερη από 20 μέρη ανά δισεκατομμύριο.
Καθοδηγούμενοι από τη φιλοδοξία τους, ο Wang Erdong και η ομάδα του εργάζονται ήδη για την επόμενη επανάληψη, με στόχο να διπλασιάσουν την πυκνότητα ρεύματος του ηλεκτρολύτη υπό την ίδια τάση, ενισχύοντας περαιτέρω την απόδοσή του.
