Нови материјали базирани на водород: Рударство на огромни можности за водород

• автор:
• име на авторот

  Quantumrun Foresight
• Април 23, 2024

Резиме на увид

Научниците смислиле метод за претворање на водородниот сулфид, индустриски нуспроизвод со лош мирис, во корисен водород и сулфур користејќи светлина и златни наночестички. Овој пристап го поедноставува процесот и може да ги намали трошоците за индустриите, истовремено отворајќи ги вратите за почисти извори на енергија, како што е претворање на морската вода во водородно гориво. Овие достигнувања имаат далекусежни импликации, од намалување на загадувањето на животната средина до преобликување на глобалните енергетски пазари и создавање нови можности за работа во зелената економија.

Контекст на нови водородни базни материјали

Во 2022 година, инженерите и научниците од Универзитетот Рајс развија иновативен метод за петрохемиските рафинерии да го трансформираат гасот од водород сулфид, проблематичен нуспроизвод со непријатен мирис на расипани јајца, во вреден водороден гас и сулфур. Овој напредок е особено релевантен за индустриите вклучени во отстранување на сулфур од нафта, природен гас, јаглен и други производи, каде што производството на гас водород сулфид е значаен проблем. Процесот користи златни наночестички за да ја катализира конверзијата на водород сулфид во водород и сулфур во еден чекор напојуван исклучиво од светлина. Овој метод претставува промена од традиционалните методи како што е процесот Клаус, кој е покомплексен и произведува сулфур, но не и водород. 

Технологијата, лиценцирана на Syzygy Plasmonics, стартап со седиште во Хјустон, ветува поекономично решение за санација на водород сулфид со потенцијални апликации надвор од индустриските поставки, вклучително и третман на канализациски гас и животински отпад. Од друга страна, меѓународен истражувачки тим направи чекори во производството на водород директно од морска вода преку електролиза, заобиколувајќи ја потребата за вода со висока чистота. Овој метод би можел значително да ги прошири изворите на вода за производство на водород, користејќи ги океаните на Земјата како речиси бесконечен ресурс. 

Со воведување на киселински слој над катализаторите, истражувачите успеаја да ги намалат предизвиците поврзани со електролизата на морската вода, како што е присуството на јони на хлор и формирањето на нерастворливи цврсти материи. Овој пристап не само што ја зачувува ефикасноста на електролизата, туку и ја отвора вратата за користење на различни видови вода, вклучувајќи вода од чешма и природна свежа вода. Со порастот на побарувачката на водород, како што укажува Меѓународната агенција за енергија, овој развој може да игра клучна улога во задоволувањето на потребите за глобална потрошувачка на енергија со одржлив и изобилен ресурс.

Нарушувачко влијание

Трендот кон користење на материјали засновани на водород за енергија и санација на отпадот претставува значителна промена во начинот на кој индустриите би можеле да управуваат со предизвиците на животната средина. За поединци, зголемената достапност на чисти извори на енергија може да доведе до поодржлив избор на начин на живот, како што се автомобилите напојувани од водородни горивни ќелии кои емитуваат само вода. Со усвојување на овие технологии, компаниите би можеле да имаат корист од намалените оперативни трошоци и зголемените профили на корпоративна одговорност, потенцијално трансформирајќи ги отпадните нуспроизводи во вредни ресурси. Понатаму, оваа промена би можела да стимулира создавање работни места во нови сектори фокусирани на развој и одржување на инфраструктурата за технологија на водород.

За владите, стратешките инвестиции во истражувањето и зголемувањето на технологиите за производство на водород би можеле да ја позиционираат земјата како лидер во новата зелена економија. Со поставување на регулаторни рамки кои поттикнуваат усвојување на водородни технологии, владите можат значително да ги намалат националните јаглеродни отпечатоци и да ги исполнат меѓународните обврски за климата. Дополнително, транзицијата на јавниот транспорт и општинските услуги на водородна енергија може да послужи како модел за прифаќање чиста енергија, поттикнувајќи го учеството на приватниот сектор.

На глобално ниво, промената кон материјали и технологии базирани на водород има потенцијал да ја промени енергетската геополитика. Земјите со изобилство на обновливи извори на енергија може да станат клучни играчи во економијата на водородот, намалувајќи ја зависноста на светот од земјите извознички на фосилни горива. Покрај тоа, како што созрева технологијата за производство на водород од морска вода, пристапот до чиста енергија би можел да стане поправеден, потенцијално трансформирајќи ги економските изгледи за крајбрежните и островските нации.

Импликации на нови материјали базирани на водород

Пошироките импликации на новите материјали базирани на водород може да вклучуваат: 

• Зголемени инвестиции во проекти за обновлива енергија, како што се соларни и ветерни фарми, за напојување на електролиза за производство на водород.
• Развој на нови безбедносни стандарди и прописи за складирање, транспорт и употреба на водород, обезбедувајќи јавна и еколошка безбедност.
• Преместување на фокусот на автомобилската индустрија кон возилата со водородни горивни ќелии, што доведе до пад на производството на бензински и дизел автомобили.
• Создавање нови можности за работа во секторите за производство, дистрибуција и технологија на горивни ќелии на водород, диверзификација на пазарот на трудот.
• Урбано и регионално планирање што вклучува водородна инфраструктура, како што се станици за полнење гориво и обновливи извори на енергија, промовирајќи почисти градови.
• Трансформација на енергетскиот сектор со водород како клучен играч за складирање и балансирање на потребите на мрежата, подобрување на енергетската безбедност и независност.
• Проширување на глобалните трговски патишта за водород, при што земјите богати со обновливи извори извезуваат во оние на кои им е потребна чиста енергија.
• Промените во однесувањето на потрошувачите кон поодржливи производи и извори на енергија, поттикнати од зголемената свест и достапноста на решенијата на водород.

Прашања што треба да се разгледаат

• Како може преминот кон водородно гориво да ги промени вашите секојдневни навики за патување и патување?
• Како можат поединците и бизнисите да придонесат за забрзување на усвојувањето на водородната технологија?