211service.com
Labāks veids, kā iegūt ūdeņradi no ūdens
Eksperimentāla pieeja ūdens sadalīšanai var novest pie salīdzinoši lētas un tīras metodes liela mēroga ūdeņraža ražošanai, kam nav nepieciešams fosilais kurināmais. Process sadala ūdeni ūdeņradī un skābeklī, izmantojot siltumu un katalizatorus, kas izgatavoti no lētiem materiāliem.
Marks E. Deiviss
Siltuma vadīta ūdens sadalīšana ir alternatīva elektrolīzei, kas ir dārga un prasa lielu elektroenerģijas daudzumu. Jaunā pieeja, ko izstrādājis Caltech ķīmiskās inženierijas profesors Marks Deiviss, ļauj izvairīties no galvenajām problēmām, kas saistītas ar iepriekšējām ūdens sadalīšanas metodēm, kas saistītas ar karstumu. Tas darbojas salīdzinoši zemā temperatūrā un nerada toksiskus vai kodīgus starpproduktus.
Gandrīz viss ūdeņradis, ko tagad izmanto rūpnieciskajos procesos, piemēram, benzīna ražošanā, nāk no dabasgāzes reformēšanas. Ja autoražotāji sāks pārdot lielu skaitu ūdeņraža kurināmā elementu transportlīdzekļu, kā viņi teica, ka galu galā plāno darīt, arī tiem ūdeņradis, visticamāk, nāks no dabasgāzes, ja vien netiks komercializēti tādi procesi kā uzņēmums Caltech.
Pamatpieeja augstas temperatūras ūdens sadalīšanai ir oksidēta metāla uzsildīšana, lai izvadītu skābekli, un pēc tam pievienot ūdeni. Deivisa gadījumā izejmateriāls ir mangāna oksīds, un reakcijas veicina nātrija jonu pārvietošana no tā un no tā. Bez nātrija temperatūra paaugstinātos krietni virs 1000 °C, saka Deiviss. Ar to reakcijas notiek 850 °C vai zemākā temperatūrā.
Iespējams, ka tehnoloģija ir tālu no komercializācijas. Tam joprojām ir vajadzīgas diezgan augstas temperatūras — par pāris simtiem grādu augstākas, piemēram, nekā tām, ko izmanto tvaika turbīnu darbināšanai ogļu un atomelektrostacijās. Šādas temperatūras iegūšana bez fosilā kurināmā, iespējams, būtu saistīta ar vienu no divām tehnoloģijām, no kurām neviena šobrīd netiek komerciāli izmantota: augstas temperatūras kodolreaktori vai augstas koncentrācijas saules termiskās iekārtas, kurās tiek izmantoti spoguļu gredzeni, lai intensīvāk koncentrētu saules gaismu nekā mūsdienās. saules termoelektrostacijas.
Būtu jāpārbauda arī Caltech pieeja, lai pārliecinātos, ka ūdens sadalīšanas cikls var darboties atkārtoti. Līdz šim pētnieki ir parādījuši, ka vienus un tos pašus materiālus var izmantot atkārtoti piecas reizes, taču, ja vēlaties, lai kāda no šīm lietām darbotos reāli, jums tas būtu jādarbina tūkstošiem ciklu, saka Deiviss. Viņš saka, ka šāda pārbaude ir ārpus viņa laboratorijas darbības jomas. Mēs jūtamies labi par daudzu ciklu potenciālu šajā ciklā, taču, kamēr jūs to neizdarīsiet, jūs nezināt, viņš saka. Viss, ko mēs šeit darījām, ir pierādījuši, ka ķīmija var darboties.
Būtu jāpalielina arī ūdeņraža ražošanas ātrums, piemēram, pārejot uz materiāliem ar lielāku virsmas laukumu. Un Deiviss cer vēl vairāk pazemināt nepieciešamo temperatūru. Mērķis ir izmantot šo vai līdzīgu procesu, lai izmantotu siltuma pārpalikumu tērauda rūpnīcās un spēkstacijās. Šis ir labs sākums, taču, jo zemāk ejam, jo labāk, viņš saka.