Elektrolýza mořské vody bez problémů s korozí nebo nutnosti nejprve vodu vyčistit

Datum 03.12.2022

Zátoka Šen Čen. Foto: Unsplash

Tým vědců z několika čínských institucí vyvinul typ elektrolýzy, který pracuje s mořskou vodou a přitom nemá žádné problémy s korozí. Ve své studii zveřejněné v časopise Nature skupina testovala svůj postup v reálném prostředí.

Vědci si uvědomují problémy spojené se spalováním fosilních paliv a obracejí svou pozornost k alternativním zdrojům paliv pro výrobu energie. Jednou z možností je vodík, který lze spalovat bez vzniku škodlivých skleníkových plynů. S vodíkem jsou však spojeny problémy při jeho výrobě a skladování.

Jednou z metod výroby vodíku je elektrolýza, při níž se voda působením elektřiny rozdělí na kyslíkovou a vodíkovou složku. Bohužel současné metody elektrolýzy vyžadují téměř čistou vodu. V tomto novém úsilí vědci vyvinuli proces elektrolýzy využívající mořskou vodu, která má k čisté vodě velmi daleko.

Proces zahrnuje membránu podobnou té, která se používá u nepromokavých oděvů. Má póry, které jsou dostatečně malé na to, aby propouštěly jednotlivé molekuly, ale zároveň zabraňují průchod shlukovaným molekulám. V jejich zařízení je vnější část membrány vystavena mořské vodě, zatímco vnitřní strana je vystavena malému množství hydroxidu draselného (KOH). Uvnitř nádoby, v němž se nachází KOH, tým umístil elektrody, které generují vodík a kyslík, na obou stranách separátoru.

Když pak bylo zařízení ponořeno do mořské vody, voda uvnitř se štěpila a vytvářela vodík a kyslík. Tím se snížila úroveň koncentrace KOH, který vtahoval do zařízení více mořské vody, což umožnilo jeho nepřetržitý provoz. V zařízení se malé množství mořské vody udržovalo ve stavu páry, což jí umožnilo čistě projít membránou, kde se opět vrátila do stavu vody a poskytla čistou vodu pro elektrolýzu. Potrubím se odváděl kyslík a shromažďoval vodík. Kromě KOH vědci testují i jiné sloučeniny, jestli některé z nich mohou být ještě efektivnější.

Vědci testovali své zařízení v zátoce Šen-čen (severně od Hongkongu). Měření ukázala, že zařízení je schopno vyrobit stejné množství vodíku jako konvenční metody a že je také odolné – bez známek degradace vydrželo pracovat 3 200 hodin.

Milan Matějíček
zdroj: PanDaily