Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας του μέλλοντος: θαλασσινό νερό

Δεν υπάρχει αμφιβολία για αυτό, η υπερθέρμανση του πλανήτη είναι μια πραγματική και αυξανόμενη κρίση. Ενώ κάποιοι επιλέγουν να αγνοήσουν τα σημάδια και τις πληροφορίες που τους δίνονται, άλλοι προσβλέπουν σε μια μετάβαση σε ανανεώσιμες πηγές και καθαρή ενέργεια. Μερικοί ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Οσάκα έχουν Βρέθηκαν ένας τρόπος για την παραγωγή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που χρησιμοποιεί έναν από τους μεγαλύτερους πόρους στη γη, το θαλασσινό νερό.

Το πρόβλημα

Η ηλιακή ενέργεια είναι μια σημαντική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας. Πώς μπορούμε όμως να χρησιμοποιήσουμε την ηλιακή ενέργεια όταν ο ήλιος κρύβεται; Μια απάντηση είναι να μετατρέψουμε την ηλιακή ενέργεια σε χημική ενέργεια που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο. Κάνοντας αυτήν τη μετατροπή, μπορεί να αποθηκευτεί και να μετακινηθεί. Το υδρογόνο (H2) είναι ένας πιθανός υποψήφιος για τη μετατροπή. Μπορεί να παραχθεί με διάσπαση μορίων νερού (H2O) χρησιμοποιώντας μια διαδικασία που ονομάζεται «φωτοκατάλυση». Η φωτοκατάλυση είναι όταν το ηλιακό φως δίνει ενέργεια σε μια άλλη ουσία η οποία στη συνέχεια δρα ως «καταλύτης». Ένας καταλύτης επιταχύνει τον ρυθμό με τον οποίο συμβαίνει μια χημική αντίδραση. Η φωτοκατάλυση συμβαίνει παντού γύρω μας, το φως του ήλιου χτυπά τη χλωροφύλλη ενός φυτού (έναν καταλύτη) στα φυτικά τους κύτταρα, που τους επιτρέπει να παράγουν οξυγόνο και γλυκόζη που είναι πηγή ενέργειας. 

Ωστόσο, όπως το σημειώνουν οι ερευνητές στην εργασία τους, «η χαμηλή απόδοση μετατροπής ηλιακής ενέργειας της παραγωγής Η2 και το πρόβλημα αποθήκευσης του αερίου Η2 έχουν αποκλείσει την πρακτική χρήση του Η2 ως ηλιακού καυσίμου».

Η Λύση

Εισαγάγετε το υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2). Ως Αμερικανική Ενεργειακή Ανεξαρτησία σημειώσεις, «Το υπεροξείδιο του υδρογόνου, όταν χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας, δημιουργεί μόνο καθαρό νερό και οξυγόνο ως υποπροϊόν, επομένως θεωρείται καθαρή ενέργεια όπως το υδρογόνο. Ωστόσο, σε αντίθεση με το υδρογόνο, το H2O2 [υπεροξείδιο του υδρογόνου] υπάρχει σε υγρή μορφή σε θερμοκρασία δωματίου, επομένως μπορεί να αποθηκευτεί και να μεταφερθεί εύκολα». Το πρόβλημα ήταν ότι ο προηγούμενος τρόπος παραγωγής υπεροξειδίου του υδρογόνου χρησιμοποιούσε φωτοκατάλυση σε καθαρό νερό. Το καθαρό νερό είναι τόσο καθαρό όσο γίνεται. Με την ποσότητα καθαρού νερού που χρησιμοποιείται στη διαδικασία, σημαίνει ότι δεν είναι εφικτός τρόπος για τη δημιουργία βιώσιμης ενέργειας.

Εδώ μπαίνει το θαλασσινό νερό. Δεδομένου από τι αποτελείται το θαλασσινό νερό, οι ερευνητές το χρησιμοποίησαν στη φωτοκατάλυση. Το αποτέλεσμα ήταν μια ποσότητα υπεροξειδίου του υδρογόνου που ήταν αρκετά υψηλή για να λειτουργήσει μια κυψέλη καυσίμου υπεροξειδίου του υδρογόνου (μια κυψέλη καυσίμου είναι σαν μια μπαταρία, μόνο που χρειάζεται μια συνεχή ροή καυσίμου για να λειτουργήσει.)  

Αυτή η μέθοδος δημιουργίας υπεροξειδίου του υδρογόνου για καύσιμο είναι ένα εκκολαπτόμενο έργο με περιθώρια ανάπτυξης. Εξακολουθεί να υφίσταται το ζήτημα της οικονομικής απόδοσης και της χρήσης του σε μεγαλύτερη κλίμακα και όχι απλώς ως κυψέλη καυσίμου. Ένας από τους ερευνητές που συμμετείχαν, ο Shunichi Fukuzumi, σημειώθηκε σε ένα άρθρο λέγοντας, «Στο μέλλον, σκοπεύουμε να εργαστούμε για την ανάπτυξη μιας μεθόδου για τη χαμηλού κόστους, μεγάλης κλίμακας παραγωγή H2O2 από θαλασσινό νερό», είπε ο Fukuzumi, «Αυτό μπορεί να αντικαταστήσει την τρέχουσα υψηλού κόστους παραγωγή H2O2 από H2 (κυρίως από φυσικό αέριο) και Ο2».