Ný efni sem byggjast á vetni: Nám úr hinum miklu tækifærum vetnis

• Höfundur:
• Höfundur nafn

  Quantumrun Foresight
• Apríl 23, 2024

Innsýn samantekt

Vísindamenn hafa fundið upp aðferð til að breyta brennisteinsvetni, iðnaðar aukaafurð með vondri lykt, í nytsamlegt vetni og brennisteini með því að nota léttar og gullnar nanóagnir. Þessi nálgun einfaldar ferlið og gæti lækkað kostnað fyrir iðnað en jafnframt opnað dyr fyrir hreinni orkugjafa, eins og að breyta sjó í vetniseldsneyti. Þessar framfarir hafa víðtæk áhrif, allt frá því að draga úr umhverfismengun til að endurmóta alþjóðlega orkumarkaði og skapa ný atvinnutækifæri í græna hagkerfinu.

Nýtt samhengi við vetnisgrunnefni

Árið 2022 þróuðu verkfræðingar og vísindamenn frá Rice háskólanum nýstárlega aðferð fyrir jarðolíuhreinsunarstöðvar til að umbreyta brennisteinsvetnisgasi, erfiðri aukaafurð með óþægilegri lykt af rotnum eggjum, í dýrmætt vetnisgas og brennisteini. Þessi framfarir eru sérstaklega viðeigandi fyrir atvinnugreinar sem taka þátt í brennisteinshreinsun úr jarðolíu, jarðgasi, kolum og öðrum vörum, þar sem framleiðsla brennisteinsvetnisgass er verulegt mál. Ferlið nýtir gullnanóagnir til að hvetja umbreytingu brennisteinsvetnis í vetni og brennisteini í einu skrefi sem knúið er eingöngu af ljósi. Þessi aðferð táknar tilfærslu frá hefðbundnum aðferðum eins og Claus ferlinu, sem er flóknara og framleiðir brennistein en ekkert vetni. 

Tæknin, sem er með leyfi til Syzygy Plasmonics, gangsetningarfyrirtækis í Houston, lofar hagkvæmari lausn fyrir brennisteinsvetnishreinsun með hugsanlegum forritum umfram iðnaðarstillingar, þar á meðal meðhöndlun fráveitugasi og dýraúrgangi. Á öðrum vettvangi hefur alþjóðlegt rannsóknarteymi tekið skrefum í að framleiða vetni beint úr sjó með rafgreiningu og framhjá þörfinni fyrir mjög hreint vatn. Þessi aðferð gæti stækkað verulega vatnslindir til vetnisframleiðslu og nýtt haf jarðar sem nánast óendanlega auðlind. 

Með því að setja sýrulag yfir hvatana tókst rannsakendum að draga úr áskorunum sem tengjast rafgreiningu sjávar, svo sem tilvist klórjóna og myndun óleysanlegra efna. Þessi nálgun varðveitir ekki aðeins skilvirkni rafgreiningar heldur opnar einnig dyr til notkunar á ýmsum tegundum vatns, þar á meðal krana og náttúrulegt ferskvatn. Þar sem eftirspurn eftir vetni er að aukast, eins og Alþjóðaorkumálastofnunin gefur til kynna, gæti þessi þróun gegnt mikilvægu hlutverki við að mæta þörfum fyrir orkunotkun á heimsvísu með sjálfbærri og ríkulegri auðlind.

Truflandi áhrif

Þróunin í átt að því að nýta efni sem byggir á vetni til orku- og úrgangshreinsunar felur í sér verulega breytingu á því hvernig atvinnugreinar gætu tekist á við umhverfisáskoranir. Fyrir einstaklinga gæti aukið framboð á hreinum orkugjöfum leitt til sjálfbærari lífsstílsvala, svo sem bílar knúnir vetniseldsneytisfrumum sem gefa aðeins frá sér vatn. Með því að tileinka sér þessa tækni gætu fyrirtæki notið góðs af minni rekstrarkostnaði og aukinni ábyrgð fyrirtækja, sem hugsanlega umbreytir aukaafurðum úrgangs í verðmætar auðlindir. Ennfremur gæti þessi breyting örvað atvinnusköpun í nýjum geirum sem einbeita sér að þróun og viðhaldi vetnistækniinnviða.

Fyrir stjórnvöld gætu stefnumótandi fjárfestingar í rannsóknum og aukningu vetnisframleiðslutækni sett land sem leiðandi í vaxandi grænu hagkerfi. Með því að setja regluverk sem hvetur til notkunar vetnistækni geta stjórnvöld dregið verulega úr innlendum kolefnisfótsporum og staðið við alþjóðlegar loftslagsskuldbindingar. Að auki gæti breyting almenningssamgangna og þjónustu sveitarfélaga yfir í vetnisorku verið fyrirmynd fyrir innleiðingu hreinnar orku og ýtt undir þátttöku einkageirans.

Á heimsvísu hefur breytingin í átt að efni og tækni sem byggir á vetni möguleika á að breyta orkustefnunni. Lönd sem búa yfir miklum endurnýjanlegum orkuauðlindum geta orðið lykilaðilar í vetnishagkerfinu, sem dregur úr því að heimurinn treysti á útflutningsþjóðir jarðefnaeldsneytis. Þar að auki, eftir því sem tæknin til að framleiða vetni úr sjó þroskast, gæti aðgangur að hreinni orku orðið sanngjarnari og hugsanlega umbreytt efnahagshorfum fyrir strand- og eyríki.

Afleiðingar nýrra efna sem byggjast á vetni

Víðtækari áhrif nýrra efna sem byggjast á vetni geta verið: 

• Aukin fjárfesting í endurnýjanlegri orkuverkefnum, svo sem sólar- og vindorkuverum, til að knýja rafgreiningu til vetnisframleiðslu.
• Þróun nýrra öryggisstaðla og reglna um geymslu, flutning og notkun vetnis til að tryggja öryggi almennings og umhverfis.
• Breyting í áherslum bílaiðnaðarins í átt að vetniseldsneytisafrumbílum, sem leiðir til samdráttar í bensín- og dísilbílaframleiðslu.
• Sköpun nýrra atvinnutækifæra í vetnisframleiðslu, dreifingu og eldsneytisfrumutæknigeiranum, auka fjölbreytni á vinnumarkaði.
• Borgar- og svæðisskipulag sem tekur til vetnisinnviða, svo sem eldsneytisstöðvar og endurnýjanlegra orkugjafa, sem stuðlar að hreinni borgum.
• Umbreyting orkugeirans með vetni sem lykilaðila í geymslu og jafnvægisþörf netkerfis, aukið orkuöryggi og sjálfstæði.
• Stækkun alþjóðlegra viðskiptaleiða fyrir vetni, þar sem lönd sem eru rík af endurnýjanlegum auðlindum flytja út til þeirra sem þurfa hreina orku.
• Breytingar á hegðun neytenda í átt að sjálfbærari vörum og orkugjöfum, knúin áfram af aukinni vitund og framboð á vetnisknúnum lausnum.

Spurningar sem þarf að íhuga

• Hvernig gæti skipting yfir í vetniseldsneyti breytt daglegum vinnu- og ferðavenjum þínum?
• Hvernig geta einstaklingar og fyrirtæki stuðlað að því að hraða upptöku vetnistækni?