אנרגיה מתחדשת של העתיד: מי ים

אין ספק בכך, ההתחממות הגלובלית היא משבר אמיתי ומתגבר. בעוד חלקם בוחרים להתעלם מהסימנים ומהמידע הניתן להם, אחרים מסתכלים לעבר מעבר לאנרגיה מתחדשת ונקייה. כמה חוקרים מאוניברסיטת אוסקה עשו זאת מצא דרך לייצר אנרגיה מתחדשת המנצלת את אחד המשאבים הגדולים ביותר על פני כדור הארץ, מי ים.

הבעיה:

אנרגיה סולארית היא מקור עיקרי לאנרגיה מתחדשת. עם זאת, כיצד נוכל להשתמש באנרגיה סולארית כשהשמש מסתתרת? אחת התשובות היא להפוך את אנרגיית השמש לאנרגיה כימית שיכולה לשמש כדלק. על ידי ביצוע המרה זו, ניתן לאחסן ולהזיז אותו. מימן (H2) הוא מועמד פוטנציאלי להמרה. ניתן לייצר אותו על ידי פיצול מולקולות מים (H2O) באמצעות תהליך הנקרא "פוטוקטליזה". פוטוקטליזה היא כאשר אור השמש נותן אנרגיה לחומר אחר אשר פועל לאחר מכן כ"זרז". זרז מאיץ את הקצב שבו מתרחשת תגובה כימית. פוטוקטליזה מתרחשת מסביבנו, אור השמש פוגע בכלורופיל (זרז) של הצמח בתאי הצמח שלהם, מה שמאפשר להם לייצר חמצן, וגלוקוז שהוא מקור אנרגיה!

עם זאת, כמו ציינו החוקרים במאמרם, "יעילות המרת האנרגיה הסולארית הנמוכה של ייצור H2 ובעיית האחסון של H2 גזי מנעו את השימוש המעשי ב-H2 כדלק סולארי."

הפתרון:

הזן מי חמצן (H2O2). בתור עצמאות אנרגיה אמריקאית הערות, "מי חמצן, כאשר משתמשים בו להפקת אנרגיה, יוצר רק מים טהורים וחמצן כתוצר לוואי, ולכן הוא נחשב לאנרגיה נקייה כמו מימן. עם זאת, בניגוד למימן, H2O2 [מי חמצן] קיים בצורה נוזלית בטמפרטורת החדר, כך שניתן לאחסן ולהעביר אותו בקלות." הבעיה הייתה שהדרך הקודמת לייצור מי חמצן השתמשה בפוטוקטליזה על מים טהורים. מים טהורים נקיים ככל שניתן. עם כמות המים הטהורים המשמשים בתהליך, זה אומר שזו לא דרך אפשרית ליצור אנרגיה בת קיימא.

כאן נכנסים מי הים. בהתחשב ממה מורכבים מי הים, החוקרים השתמשו בהם בפוטוקטליזה. התוצאה הייתה כמות מי חמצן שהייתה גבוהה מספיק כדי להפעיל תא דלק מי חמצן (תא דלק הוא כמו סוללה, רק שהוא זקוק לזרם רציף של דלק כדי לפעול.)

שיטה זו ליצירת מי חמצן לדלק היא פרויקט מתחיל עם מקום לגדול. עדיין קיימת שאלת העלות-יעילות, והשימוש בה בקנה מידה גדול יותר, ולא רק כתא דלק. אחד החוקרים המעורבים, שוניצ'י פוקוזומי, צוין ב- מאמר באומרו, "בעתיד, אנו מתכננים לעבוד על פיתוח שיטה לייצור בעלות נמוכה ובקנה מידה גדול של H2O2 ממי ים", טוען Fukuzumi, "זה עשוי להחליף את הייצור הנוכחי בעלות גבוהה של H2O2 מ-H2 (בעיקר מגז טבעי) ו-O2."