הזמינות המוגבלת של משאבי מים מתוקים, המהווים רק כ-3.5% מכלל המים על פני כדור הארץ, הדגישה את המשמעות של ניצול מי ים בשפע למחזור אנרגיה. התפלת מי ים מציגה פתרון בר קיימא לטיפול במחסור במשאבי מי שתייה; עם זאת, שיטות מסורתיות כגון זיקוק וטיפול בממברנה הן לרוב יקרות.
האצה של משק אנרגיה מבוסס מימן חיונית בהשגת ניטרליות פחמן ושיא פליטת פחמן. בהתאם לכך, "תוכנית הפעולה של פסגת הפחמן עד 2030" שהונפקה על ידי מועצת המדינה מדגישה את הצורך להתמקד בייצור מימן באנרגיה מתחדשת בעלות נמוכה ובחדשנות טכנולוגית. זה גם מדגיש את החשיבות של האצת יישומי מחקר, פיתוח והדגמה של טכנולוגיית מימן במגזרים שונים כמו תעשייה, תחבורה ובנייה.
מי הים שונים באופן משמעותי ממים מתוקים, מהווים כ-96.5% ממי כדור הארץ ומכילים תערובת מורכבת של 92 כימיקלים ויסודות. מליחות מי הים היא בסביבות 35 PSU (35‰), כאשר יוני נתרן, מגנזיום, סידן, אשלגן, כלור וסולפט מהווים למעלה מ-99% מתכולת המלח הכוללת. הפקת מימן ממי ים עומדת בפני אתגרים עקב נוכחותם של יונים, מיקרואורגניזמים וחלקיקים רבים, מה שעלול להוביל לבעיות כמו תחרות בתגובות שליליות, נטרול זרז ועיבוי ממברנות.
שתי גישות טכנולוגיות מובחנות פותחו לייצור מימן ממי ים: ייצור ישיר וייצור עקיף. ייצור ישיר כולל אלקטרוליזה או פוטוליזה של מים. מוסדות מחקר מובילים בעולם, כולל האקדמיה הסינית למדעים, המרכז הלאומי למחקר מדעי של צרפת, אוניברסיטת טוהוקו ביפן לטכנולוגיה, אוניברסיטת בייג'ינג לטכנולוגיה כימית, המועצה למחקר מדעי ותעשייתי של הודו ואוניברסיטת יוסטון, מעורבים באופן פעיל בפעילות ישירה. מחקר ייצור מימן. ייצור עקיף, לעומת זאת, משלב טכנולוגיות התפלת מי ים עם תהליכים הידרוליטים כמו אלקטרוליזה, פוטוליזה ופירוליזה.
נכון להיום, יותר מ-90% מהמימן בעולם מופק ממקורות אנרגיה מבוססי פחמן, כמו פחם וגז טבעי. עם זאת, יש עניין גובר בייצור מימן על בסיס מים, בהתחשב בהשלכות העתידיות של ניטרליות פחמן ומיעוט משאבי מים מתוקים. "טכנולוגיית הפקת מימן באלקטרוליזה ישירה של מי ים ללא התפלה" היא בעלת משמעות תיאורטית, טכנולוגית ואסטרטגית עצומה.
ביולי השנה, מכון נינגבו לטכנולוגיה והנדסה של חומרים, האקדמיה הסינית למדעים, דיווח על פיתוח פורץ דרך בהפקת מימן ממי ים באמצעות אלקטרוליזה בטמפרטורה גבוהה באמצעות תא דלק תחמוצת מוצק צינורי שטוח. צוות המחקר השיג יעילות המרת אנרגיה מרשימה של 72.47% ללא צורך בזרזים של מתכת אצילה. ניסויים ארוכי טווח הדגימו שינויים מינימליים במבנה התא, הרכבו וביצועיו, בעוד שהמתח האלקטרוליטי נשאר נמוך משמעותית מזה של תאים בטמפרטורת החדר.
החוקרים ביצעו אלקטרוליזה ב-750 מעלות על ידי העברת מימן, הפועל כגז נשא, דרך התא האלקטרוליטי של תחמוצת מוצק המכיל מי ים נדיפים והובלים ממימי החוף של העיר נינגבו. על ידי חימום ואידוי מי הים מראש, נמנעו מרוב הזיהומים ליצור קשר ישיר עם האלקטרוליזר, מה שממזער את הסיכון לנזק.
איש קשר:
אם יש לך שאלות, אנא אל תהסס לפנות אלינו. שעות עבודה: 8:30 עד 17:30
אימייל:zhangjixia@bjygti.com
