พลังงานทดแทนแห่งอนาคต: น้ำทะเล

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าภาวะโลกร้อนเป็นวิกฤตที่เกิดขึ้นจริงและกำลังเติบโต ในขณะที่บางคนเลือกที่จะเพิกเฉยต่อสัญญาณและข้อมูลที่ได้รับ แต่บางคนก็มองหาหนทางไปสู่พลังงานหมุนเวียนและพลังงานสะอาด มีนักวิจัยไม่กี่คนที่มหาวิทยาลัยโอซาก้า พบ วิธีสร้างพลังงานหมุนเวียนที่ใช้ทรัพยากรที่ใหญ่ที่สุดชนิดหนึ่งบนโลก นั่นคือน้ำทะเล

ปัญหา

พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่สำคัญ แต่เราจะใช้พลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างไรเมื่อดวงอาทิตย์ลับขอบฟ้า? คำตอบหนึ่งคือการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานเคมีที่สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ เมื่อทำการแปลงนี้ จะสามารถจัดเก็บและเคลื่อนย้ายไปมาได้ ไฮโดรเจน (H2) เป็นตัวเต็งสำหรับการแปลง สามารถผลิตได้โดยการแตกโมเลกุลของน้ำ (H2O) โดยใช้กระบวนการที่เรียกว่า โฟโตคะตะไลซิสคือเมื่อแสงแดดให้พลังงานแก่สารอื่นซึ่งทำหน้าที่เป็น "ตัวเร่งปฏิกิริยา" ตัวเร่งปฏิกิริยาเร่งอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี โฟโตคะตาไลซิสเกิดขึ้นรอบตัวเรา แสงแดดกระทบคลอโรฟิลล์ (ตัวเร่งปฏิกิริยา) ของพืชในเซลล์พืช ซึ่งช่วยให้สร้างออกซิเจนและกลูโคสซึ่งเป็นแหล่งพลังงาน 

อย่างไรก็ตามในฐานะที่เป็น นักวิจัยตั้งข้อสังเกต ในกระดาษของพวกเขา "ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ต่ำของการผลิต H2 และปัญหาการจัดเก็บก๊าซ H2 ทำให้ไม่สามารถใช้ H2 เป็นเชื้อเพลิงแสงอาทิตย์ได้"

โซลูชั่น

ใส่ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2) ในฐานะอิสระด้านพลังงานของอเมริกา บันทึก“ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เมื่อนำมาผลิตพลังงานจะสร้างน้ำบริสุทธิ์และออกซิเจนเป็นผลพลอยได้ จึงถือเป็นพลังงานสะอาดอย่างไฮโดรเจน อย่างไรก็ตาม ไม่เหมือนไฮโดรเจนตรงที่ H2O2 [ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์] มีอยู่ในรูปของเหลวที่อุณหภูมิห้อง จึงสามารถจัดเก็บและขนส่งได้ง่าย” ปัญหาคือวิธีการทำไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ก่อนหน้านี้ใช้โฟโตคะตาไลซิสกับน้ำบริสุทธิ์ น้ำบริสุทธิ์นั้นสะอาดพอๆ ด้วยปริมาณน้ำบริสุทธิ์ที่ใช้ในกระบวนการ หมายความว่าไม่ใช่วิธีที่เป็นไปได้ในการสร้างพลังงานที่ยั่งยืน

นี่คือที่มาของน้ำทะเล เมื่อพิจารณาจากส่วนประกอบของน้ำทะเล นักวิจัยจึงใช้น้ำทะเลในการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง ผลที่ได้คือปริมาณไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่สูงพอที่จะเดินเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ได้ (เซลล์เชื้อเพลิงก็เหมือนแบตเตอรี่ เพียงแต่ต้องการเชื้อเพลิงที่ไหลอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ทำงาน)  

วิธีการสร้างไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สำหรับเชื้อเพลิงนี้เป็นโครงการที่กำลังเติบโตและมีช่องว่างให้เติบโต ยังคงมีคำถามเกี่ยวกับประสิทธิภาพด้านต้นทุน และการใช้ในระดับที่ใหญ่ขึ้น แทนที่จะเป็นแค่เซลล์เชื้อเพลิง หนึ่งในนักวิจัยที่เกี่ยวข้อง Shunichi Fukuzumi ถูกบันทึกไว้ใน บทความ โดยกล่าวว่า “ในอนาคต เราวางแผนที่จะพัฒนาวิธีการสำหรับการผลิต H2O2 จากน้ำทะเลในปริมาณมากที่มีต้นทุนต่ำ” Fukuzumi กล่าว “สิ่งนี้อาจแทนที่การผลิต H2O2 จาก H2 ที่มีต้นทุนสูงในปัจจุบัน (ส่วนใหญ่ จากก๊าซธรรมชาติ) และ O2”