İlk baxışdan plan cəlbedici səslənir: təmizlənməmiş dəniz suyundan birbaşa hidrogen istehsal edə bilən gələcək elektrolizatorlar icad edin və inkişaf etdirin. Lakin daha yaxından baxmaq belə birbaşa dəniz suyu elektrolizatorlarının illərlə yüksək səviyyəli tədqiqatlar tələb edəcəyini göstərir. Bundan əlavə, DSE elektrolizatorlarına belə ehtiyac yoxdur – adi elektrolizatorlar üçün dəniz suyunu hazırlamaq üçün sadə duzsuzlaşdırma prosesi kifayətdir.

Joule -dəki şərhdə beynəlxalq ekspertlər müxtəlif yanaşmaların xərclərini və faydalarını müqayisə edir və aydın tövsiyəyə gəlirlər.

Şirin su məhdud resursdur; dünya suyunun 96%-dən çoxu okeanlardadır. Əgər dəniz suyu külək və ya günəşdən bərpa olunan enerjidən istifadə edərək yaşıl hidrogen istehsal etmək üçün birbaşa gələcək elektrolizatora verilə bilsəydi , bu, mümkün həll yolu ola bilər. Bu ideyaya yüz milyonlarla dollar tədqiqat maliyyəsi xərclənir və təkcə 2023-cü ildə dəniz suyunun birbaşa elektrolizi ilə bağlı 500-dən çox nəşr (bu rəqəm eksponent olaraq artır) olmuşdur.

Yeni inkişafa ehtiyac yoxdur

Lakin texno-iqtisadi təhlil göstərir ki, xərclər və faydalar daha ətraflı təhlil edilən kimi bu arqument çökür.

HZB-nin elektroliz tədqiqatçısı və Joule şərhinin aparıcı müəllifi Dr. Jan Niklas Hausmann deyir: “DSE texnologiyasını inkişaf etdirmək üçün heç bir inandırıcı səbəb yoxdur, çünki hidrogen istehsal etmək üçün dəniz suyundan istifadə etmək üçün artıq səmərəli həllər var”. Yale Universiteti, Kanada, Almaniya universitetləri və HZB kimi tanınmış tədqiqat institutlarının müxtəlif sahələrindən olan beynəlxalq ekspertlər şərhə öz töhfələrini veriblər.

Artıq dəniz suyundan hidrogen hasil etmək üçün istifadə etmək mümkündür. Tərs osmos kimi sübut edilmiş proseslər dəniz suyunu “normal”, ticari olaraq mövcud elektrolizatorlar üçün təmizləmək üçün istifadə edilə bilər. Termodinamik nöqteyi-nəzərdən dəniz suyunun təmizlənməsi üçün onun elektrolizi üçün tələb olunan enerjinin yalnız 0,03%-i lazımdır. Bu, cari xərclərdə də özünü göstərir: bir kiloqram hidrogen əldə etmək üçün dəniz suyunu təmizləmək iki sentdən də azdır. Halbuki Almaniyanın yanacaqdoldurma məntəqələrində hidrogenin bir kiloqramı 13,85 avroya başa gəlir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=2793866484&adk=675901022&adf=1897700409&pi=t.ma~as.2793866484&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1722012095&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2024-07-experts-hype-deriving-green-hydrogen.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI1LjAuNjQyMi4xNDIiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEyNS4wLjY0MjIuMTQyIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEyNS4wLjY0MjIuMTQyIl0sWyJOb3QuQS9CcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1722011325673&bpp=2&bdt=442&idt=202&shv=r20240724&mjsv=m202407230101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Db9da3e02405744d8%3AT%3D1721367090%3ART%3D1722011823%3AS%3DALNI_MbCxflFG1tK4Eg0JnLd1ADPoQRHCw&eo_id_str=ID%3D00ebd51b515acd52%3AT%3D1721367090%3ART%3D1722011823%3AS%3DAA-AfjajUyEPj_hS0T6XCNoUbt04&prev_fmts=0x0%2C1519x695&nras=2&correlator=5512648866769&frm=20&pv=1&ga_vid=847660112.1721367087&ga_sid=1722011326&ga_hid=1156019729&ga_fc=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2246&biw=1519&bih=695&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759876%2C44759927%2C44759837%2C31085512%2C95331689%2C95334526%2C95334829%2C95337026%2C95337868%2C95338227%2C95338249%2C95336521%2C95336267%2C31078663%2C31078665%2C31078668%2C31078670&oid=2&pvsid=1061218497504738&tmod=2115550142&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C695&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsbnVsbCwibGFiZWxfb25seV8xIiwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=M

Ağıllı şəkildə pul yatırın

Dəniz suyunda dayanıqlı fəaliyyət göstərə bilən yeni elektrolizator növlərinin inkişafı yalnız bu ucuz təmizləmə addımını xilas edə bilər. Bunun əksinə olaraq, DSE elektrolizatorlarının inkişafı son dərəcə çətin məsələdir və onların indiki elektrolizatorların səmərəliliyi və uzunmüddətli sabitliyi ilə nə vaxtsa uyğunlaşa biləcəkləri çox şübhəlidir.

Mütəxəssislər burada əsas çətinlikləri görürlər: Dəniz suyunun tərkibində elektrolizatorun bütün hissələrinə təsir edərək korroziyaya və çirklənməyə səbəb ola bilən çoxlu üzvi və qeyri-üzvi maddələr var . Tədqiqatçılar xəbərdarlıq edirlər ki, DSE hazırda hidrogen istehsalı üçün real dünya həlli kimi reklam olunur – bu vəd yerinə yetirilməyəcək və çoxlu vergi ödəyicilərinin pulunu udacaq.

“Biz bunu avtomobilləri idarə etmək üçün xam neftin birbaşa istifadəsi ilə müqayisə edə bilərik” deyə Hausmann izah edir. “Belə avtomobilləri hazırlamaq mümkündür, lakin onlar təmizlənmiş benzinlə işləyənlər qədər səmərəli və uzunömürlü ola bilməzlər. Bu, xam neftin (neft emalı zavodu vasitəsilə) təmizlənməsinin maya dəyərinin 16%-ə qədər olmasına baxmayaraq. yanacağın son qiymətidir ki, bu da dəniz suyunun elektroliz üçün təmizlənməsinin nisbi xərcindən (<1%) xeyli yüksəkdir.”

Dekarbonizasiyaya töhfə vermək üçün elektroliz tədqiqatının aparılması

“Akademik tədqiqatlar mütləq dərhal həll yollarına gətirib çıxarmamalıdır. Bununla belə, əgər DSE tez bir həll kimi təqdim edilərsə və digər daha perspektivli yanaşmaların zərərinə sövq edilərsə və ya qızışdırılırsa, inkişaf üçün başqa yerlərdə çatışmayan resursları birləşdirəcəkdir. əsas dekarbonizasiya texnologiyaları,” HZB-də katalizatorlar üzrə ekspert Dr. Prashanth Menezes izah edir.

“Əgər 2050-ci ilə qədər xalis sıfır karbon emissiyasına nail olmaq istəyiriksə, maliyyə vəsaiti buna tez bir zamanda töhfə verə biləcək inkişaflara yönəldilməlidir” dedi Menezes.

Daha çox məlumat: Hyping Birbaşa Dəniz Suyu Elektrolizi Elektrolizatorun İnkişafına Mane olur, Joule (2024). DOI: 10.1016/j.joule.2024.07.005 . www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(24)00332-5

Jurnal məlumatı: Joule Alman Araşdırma Mərkəzlərinin Helmholtz Assosiasiyası tərəfindən təmin edilmişdir