İnqilabi kəşf: Suyun parçalanması ilə hidrogen istehsalı iki dəfə artır

Yeni üsul: Hidrogen istehsalında inqilab

Alimlər su molekullarını parçalayaraq ikiqat hidrogen istehsal etməyə imkan verən yeni bir elektro-kimyəvi metod hazırlayıblar. Bu üsul, enerji sərfiyyatını 40%-ə qədər azaldır və daha miqyaslı hidrogen istehsalı üçün ümidverici bir yol təqdim edir.

Metodun mahiyyəti

Yeni texnologiya, suyun elektro-kimyəvi parçalanması zamanı istifadə edilən standart qurğunun dəyişdirilməsi ilə işləyir. Alimlər reaktora sadə bir üzvi molekul və modifikasiya edilmiş katalizator əlavə edərək prosesi optimallaşdırıblar. Bu, hidrogen istehsalını ikiqat artırmağa kömək edir.

McGill Universitetində doktorant olan Hamed Heydərpur, bu texnologiyanın hidrogen istehsalında karbon dioksid emissiyasını azaltmaq üçün böyük potensiala malik olduğunu vurğulayıb: 'Hidrogen, gübrə istehsalından tutmuş yanacaq hüceyrələrinə qədər bir çox sahədə geniş istifadə olunur.'

Proses necə işləyir?

Standart elektrolizdə iki metal elektrod suya batırılır və elektrik cərəyanı tətbiq edilir. Bu zaman su molekulları parçalanır, anoddakı mənfi elektrod hidrogen, katoddakı müsbət elektrod isə oksigen istehsal edir. Lakin bu proses enerji baxımından səmərəsizdir və çox elektrik tələb edir.

Yeni metodda alimlər, anoddakı oksigen istehsalını üzvi molekulların oksidləşdirilməsi ilə əvəz ediblər. Onlar iki kameradan ibarət sistem qurdular, kameralar arasında nazik bir membran yerləşdirildi. Kameralardan birinə hidroksimetilfurfural (HMF) adlı kimyəvi maddə və modifikasiya edilmiş mis katalizator əlavə edildi. Bu katalizatorun səthindəki xrom atomları mis atomlarını aktiv vəziyyətdə sabitləşdirərək hidrogen istehsalını artırır.

Enerji qənaəti və əlavə məhsullar

Proses 0.4 volt enerji ilə işləyir ki, bu da standart elektrolizdən təxminən 1 volt daha aşağıdır. Bu, ümumi enerji sərfiyyatını 40%-ə qədər azaldır. Üstəlik, HMF oksidləşməsi zamanı HMFCA adlı əlavə bir kimyəvi maddə yaranır. Bu maddə bioplastik istehsalında istifadə oluna bilər.

Heydərpur qeyd edib ki, HMF-nin istehsalı hazırda baha başa gəlir, lakin bu prosesdə digər aldehid molekullarından, məsələn, formaldehiddən istifadə etmək mümkündür.

Gələcək perspektivlər

Tədqiqatçılar metodun sənaye miqyasında tətbiqi üçün katalizatorun sabitliyini artırmaq üzərində işləyirlər. 'Katalizator minlərlə saat fasiləsiz işləmək üçün daha davamlı olmalıdır,' deyə Heydərpur bildirib.

Glasgow Universitetinin professoru Mark Symes isə əlavə edib: 'Aşağı dəyərli üzvi maddələrin oksidləşdirilməsi ilə eyni zamanda hidrogen istehsalı ətraf mühitə uyğun və iqtisadi cəhətdən cəlbedici ola bilər.'

Yeni texnologiya, hidrogen istehsalını daha səmərəli və ekoloji təmiz hala gətirərək enerji sektorunda əhəmiyyətli dəyişikliklərə yol aça bilər.