Qayta tiklanadigan energiya narxining pasayishi bilan uni iqtisodiy jihatdan tejash yo'llarini izlashga qiziqish ortib bormoqda. Batareyalar ishlab chiqarishdagi qisqa muddatli ko'tarilishlarga bardosh bera oladi, lekin uzoq muddatli tanqislik yoki elektr energiyasi ishlab chiqarishdagi mavsumiy o'zgarishlarga bardosh bera olmaydi. Vodorod ko'rib chiqilayotgan bir nechta variantlardan biri bo'lib, yuqori qayta tiklanadigan energiya hosildorligi davrlari o'rtasida uzoq muddatli ko'prik bo'lib xizmat qilish potentsialiga ega.
Ammo vodorodning o'ziga xos muammolari bor. Uni suvga bo'lish orqali olish energiya nuqtai nazaridan unchalik samarasiz va uni uzoq vaqt davomida saqlash qiyin bo'lishi mumkin. Vodorod ishlab chiqaradigan katalizatorlarning aksariyati toza suv bilan ham yaxshi ishlaydi - bu oson mavjud bo'lishi shart emas, chunki iqlim o'zgarishi qurg'oqchilikning intensivligini oshiradi.
Xitoylik tadqiqotchilar guruhi dengiz suvidan vodorod ishlab chiqaradigan qurilmani ishlab chiqdi - aslida qurilma ishlashi uchun u dengiz suvida bo'lishi kerak. Uning ishining asosiy tushunchasi ko'pchilik suv o'tkazmaydigan kiyim qanday ishlashini tushunadigan har bir kishiga tanish bo'ladi.
Suv o'tkazmaydigan, nafas oladigan kiyim ehtiyotkorlik bilan tuzilgan gözenekleri bo'lgan membranaga tayanadi. Membrana suvni qaytaruvchi materialdan qilingan. Uning teshiklari bor, lekin ular suyuq suv o'tkazish uchun juda kichikdir. Ammo ular etarlicha katta bo'lib, ular orqali alohida suv molekulalari o'tishi mumkin. Natijada, kiyimning tashqi tomonidagi har qanday suv o'sha erda qoladi, lekin bug'langan ichki ter hali ham matodan oqib o'tadi va tashqi dunyoga yo'l oladi. Natijada mato nafas oladi.
Bunday membrana yangi qurilmaning ishlashi uchun markaziy hisoblanadi. U suyuq suvni membranadan o'tkazmaydi, lekin u suv bug'ini o'tkazadi. Katta farq shundaki, suyuq suv membrananing har ikki tomonida joylashgan.
Tashqarida - standart tuzlar to'plami bilan dengiz suvi. Ichkarida bitta tuzning konsentrlangan eritmasi - bu holda kaliy gidroksidi (KOH) - bu vodorod ishlab chiqaradigan elektroliz jarayoniga mos keladi. KOH eritmasiga botiriladi - ajratgichning har ikki tomonida vodorod va kislorod ishlab chiqaradigan, gaz oqimlarini toza saqlaydigan elektrodlar to'plami.
Uskunalar ishlay boshlagandan keyin nima bo'ladi? Qurilma ichidagi suv vodorod va kislorod hosil qilish uchun bo'linib ketganligi sababli, suv darajasining pasayishi gidroksidi tuz eritmasining konsentratsiyasini oshiradi (dastlab dengiz suviga qaraganda ancha konsentrlangan edi). Bu KOHni suyultirish uchun suvni dengiz suvi membranasidan o'tkazish uchun energiya tejamkor qiladi. Va, teshiklar tufayli, bu mumkin, lekin faqat suv bug 'shaklida harakat qilsa.
Natijada, membrana ichida suv qisqa vaqt davomida bug 'holatida qoladi, so'ngra qurilmaga kirishi bilan tezda suyuqlikka aylanadi. Dengiz suvi tarkibidagi tuzlarning barcha murakkab aralashmasi membranadan tashqarida qoladi va uni bo'linadigan elektrodlarga doimiy toza suv oqimi ta'minlanadi. Muhimi, bularning barchasi odatda tuzsizlantirishda ishlatiladigan energiyadan foydalanmasdan sodir bo'ladi, bu esa umumiy jarayonni standart elektrolizatorda foydalanish uchun suvni tozalashdan ko'ra samaraliroq bo'ladi.
Aslida, bularning barchasi ajoyib ko'rinadi, lekin u aslida ishlaydi? Buni aniqlash uchun jamoa qurilmani yig‘ib, Shenchjen ko‘rfazining (Gonkong va Makao shimolidagi ko‘rfaz) dengiz suvida sinovdan o‘tkazdi. Va deyarli barcha oqilona chora-tadbirlar bilan u yaxshi ishladi.
U 3200 soat foydalanishdan keyin ham ishlashni saqlab qoldi va foydalanishdan keyin membrananing elektron mikroskopiyasi bu bosqichda teshiklar bloklanmaganligini ko'rsatdi. Tizim uchun ishlatiladigan KOH butunlay toza emas edi, shuning uchun u dengiz suvida topilgan past darajadagi ionlarni o'z ichiga olgan. Ammo bu darajalar vaqt o'tishi bilan oshmadi, bu tizim dengiz suvining elektroliz kamerasiga kirishiga ruxsat bermaganligini tasdiqladi. Energiya iste'moli nuqtai nazaridan, tizim standart elektrolizator bilan bir xil ishlatilgan, bu suvni tozalash hech qanday energiya sarfini talab qilmasligini tasdiqlaydi.
KOH eritmasi ham o'z-o'zini muvozanatlashtirdi, agar uning ichki eritmasi juda suyultirilgan bo'lsa, suvning qurilmaga tarqalishi sekinlashdi. Agar u juda konsentratsiyalangan bo'lsa, elektrolizning samaradorligi pasayadi, shuning uchun suvni olib tashlash sekinlashadi.
Mualliflarning hisob-kitoblariga ko'ra, ularning qurilmasi dengiz suvi bosimi ostida 75 m gacha chuqurlikda ishlashi mumkin.Biroq, bu chuqurlikdagi harorat chegaralangan bo'lishi mumkin, chunki membrana orqali suvning tarqalishi tezligi 30 ° C da 0 ga qaraganda olti baravar yuqori. °C.
Bu barcha yaxshi yangiliklar bilan ham, ishlashni yaxshilash uchun imkoniyatlar mavjud. KOHdan boshqa turli tuzlar yaxshi, ba'zilari esa yaxshiroq ishlashi mumkin. Tadqiqotchilar, shuningdek, elektrodlar atrofidagi gidrogelga KOH ni kiritish vodorod ishlab chiqarishni ko'paytirishini aniqladilar. Va nihoyat, suvni ajratishda ishlatiladigan elektrodlarning materiali yoki tuzilishini o'zgartirish jarayonni yanada tezlashtirishi mumkin.
Va nihoyat, jamoa bu nafaqat vodorod ishlab chiqarish uchun foydali bo'lishi mumkinligini aytdi. Dengiz suvi o‘rniga ular qurilmalardan birini litiyning suyultirilgan eritmasiga botirdilar va 200 soatlik ishlagandan so‘ng qurilmaga kirgan suv hisobiga litiy kontsentratsiyasi 40 baravardan ortiq ortganini aniqladilar. Kontaminatsiyalash qobiliyati foydali bo'lishi mumkin bo'lgan ifloslangan suvni tozalash kabi ko'plab boshqa kontekstlar mavjud.
Bu vodoroddan energiya zaxirasi sifatida foydalanish bilan bog'liq barcha muammolarni hal qilmaydi. Ammo bu, albatta, bu muammolar ro'yxatidan "toza suvga bo'lgan ehtiyoj" ni kesib o'tishga imkon beradi.
Siz Ukrainaga rus bosqinchilariga qarshi kurashda yordam bera olasiz, buning eng yaxshi yo'li - Ukraina Qurolli Kuchlariga pul mablag'larini berishdir. Savelife yoki rasmiy sahifa orqali NBU.
Shuningdek, qiziqarli: