Hernieuwbare energie van de toekomst: zeewater

Het lijdt geen twijfel dat de opwarming van de aarde een echte en groeiende crisis is. Terwijl sommigen ervoor kiezen om de signalen en de informatie die hen wordt gegeven te negeren, kijken anderen uit naar een overstap naar hernieuwbare en schone energie. Een paar onderzoekers van de universiteit van Osaka hebben dat gedaan gevonden een manier om hernieuwbare energie te maken die een van de grootste bronnen op aarde gebruikt, zeewater.

Het probleem

Zonne-energie is een belangrijke bron van hernieuwbare energie. Maar hoe kunnen we zonne-energie gebruiken als de zon zich verschuilt? Een antwoord is om zonne-energie om te zetten in chemische energie die als brandstof kan worden gebruikt. Door deze conversie uit te voeren, kan het worden opgeslagen en verplaatst. Waterstof (H2) is een potentiële kandidaat voor de omzetting. Het kan worden geproduceerd door watermoleculen (H2O) te splitsen met behulp van een proces dat "fotokatalyse" wordt genoemd. Fotokatalyse is wanneer zonlicht energie geeft aan een andere stof die vervolgens als "katalysator" fungeert. Een katalysator versnelt de snelheid waarmee een chemische reactie plaatsvindt. Fotokatalyse vindt overal om ons heen plaats, zonlicht raakt het chlorofyl van een plant (een katalysator) in hun plantencellen, waardoor ze zuurstof en glucose kunnen produceren, wat een energiebron is. 

Echter, als de onderzoekers opgemerkt in hun paper, "hebben de lage zonne-energie-omzettingsefficiëntie van H2-productie en het opslagprobleem van gasvormige H2 het praktische gebruik van H2 als zonnebrandstof uitgesloten."

De oplossing

Voer waterstofperoxide (H2O2) in. Als Amerikaanse energie-onafhankelijkheid aantekeningen, “Wanneer waterstofperoxide wordt gebruikt om energie te produceren, ontstaat er alleen zuiver water en zuurstof als bijproduct, dus wordt het beschouwd als een schone energie zoals waterstof. In tegenstelling tot waterstof bestaat H2O2 [waterstofperoxide] echter in vloeibare vorm bij kamertemperatuur, dus het kan gemakkelijk worden opgeslagen en getransporteerd.” Het probleem was dat de vorige manier om waterstofperoxide te maken gebruik maakte van fotokatalyse op zuiver water. Zuiver water is zo schoon als maar kan. Met de hoeveelheid zuiver water die in het proces wordt gebruikt, betekent dit dat het geen haalbare manier is om duurzame energie op te wekken.

Hier komt zeewater om de hoek kijken. Gezien waar zeewater uit bestaat, gebruikten de onderzoekers het in fotokatalyse. Het resultaat was een hoeveelheid waterstofperoxide die hoog genoeg was om een ​​waterstofperoxide-brandstofcel te laten werken (een brandstofcel is als een batterij, alleen heeft hij een continue stroom brandstof nodig om te werken.)  

Deze methode om waterstofperoxide als brandstof te maken, is een project in de dop met ruimte voor groei. Er is nog steeds de kwestie van kostenefficiëntie en het gebruik ervan op grotere schaal, in plaats van alleen als brandstofcel. Een van de betrokken onderzoekers, Shunichi Fukuzumi, werd genoteerd in een dit artikel zei: "In de toekomst zijn we van plan om te werken aan de ontwikkeling van een methode voor de goedkope, grootschalige productie van H2O2 uit zeewater," zei Fukuzumi, "Dit kan de huidige dure productie van H2O2 uit H2 (voornamelijk uit aardgas) en O2.”