นักวิจัยได้พัฒนาวิธีการผลิตไฮโดรเจนโดยตรงจากน้ำทะเลที่ประหยัดพลังงานมากขึ้น ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญสู่อุตสาหกรรมไฮโดรเจนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง

วิธีการใหม่จากนักวิจัยแห่งมหาวิทยาลัย RMIT แยกน้ำทะเลออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนโดยตรง โดยไม่จำเป็นต้องแยกเกลือออกและลดค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานและลดการปล่อยคาร์บอน

ไฮโดรเจนได้รับการขนานนามว่าเป็นเชื้อเพลิงแห่งอนาคตที่สะอาดและเป็นทางออกที่เป็นไปได้สำหรับความท้าทายด้านพลังงานที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมที่แยกคาร์บอนได้ยาก เช่น การผลิต การบิน และการขนส่ง

ปัจจุบัน ไฮโดรเจนเกือบทั้งหมดในโลกมาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล และการผลิตของมันก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 830 ล้านตันต่อปี* ซึ่งเทียบเท่ากับการปล่อยก๊าซประจำปีของสหราชอาณาจักรและอินโดนีเซียรวมกัน

แต่ไฮโดรเจน 'สีเขียว' ที่ปราศจากการปล่อยมลพิษซึ่งผลิตโดยการแยกน้ำนั้นมีราคาแพงมาก จนไม่สามารถใช้ประโยชน์ได้ในเชิงพาณิชย์เป็นส่วนใหญ่ และคิดเป็นสัดส่วนเพียง 1% ของการผลิตไฮโดรเจนทั้งหมดทั่วโลก

ดร. นาเซอร์ มาห์มูด หัวหน้านักวิจัย รองอธิการบดีฝ่ายวิจัยอาวุโสของ RMIT กล่าวว่ากระบวนการผลิตไฮโดรเจนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมนั้นมีค่าใช้จ่ายสูงและต้องใช้น้ำจืดหรือน้ำกลั่น

"เราทราบดีว่าไฮโดรเจนมีศักยภาพมหาศาลในการเป็นแหล่งพลังงานสะอาด โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมจำนวนมากที่ไม่สามารถเปลี่ยนมาใช้พลังงานหมุนเวียนได้ง่ายๆ" มาห์มูดกล่าว

"แต่เพื่อให้เกิดความยั่งยืนอย่างแท้จริง ไฮโดรเจนที่เราใช้จะต้องปราศจากคาร์บอน 100% ตลอดวงจรชีวิตการผลิตทั้งหมด และต้องไม่ทำลายแหล่งน้ำจืดอันมีค่าของโลก

"วิธีของเราในการผลิตไฮโดรเจนโดยตรงจากน้ำทะเลนั้นเรียบง่าย ปรับขนาดได้ และคุ้มค่ากว่าวิธีผลิตไฮโดรเจนด้วยวิธีอื่น และยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเมื่อเทียบกับการผลิตประเภทอื่นในตลาดในปัจจุบัน

"ด้วยการพัฒนาเพิ่มเติม เราหวังว่าสิ่งนี้จะช่วยส่งเสริมการก่อตั้งอุตสาหกรรมไฮโดรเจนสีเขียวที่เฟื่องฟูในออสเตรเลีย"

มีการยื่นคำขอรับสิทธิบัตรชั่วคราวสำหรับวิธีการใหม่ โดยมีรายละเอียดในการศึกษาระดับห้องปฏิบัติการที่ตีพิมพ์ในวารสาร Wiley , Small

แยกความแตกต่าง: ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับน้ำทะเล

ในการผลิตไฮโดรเจนสีเขียว จะใช้อิเล็กโทรไลเซอร์เพื่อส่งกระแสไฟฟ้าผ่านน้ำเพื่อแยกออกเป็นองค์ประกอบของไฮโดรเจนและออกซิเจน

ปัจจุบันอิเล็กโทรไลเซอร์เหล่านี้ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีราคาแพงและใช้พลังงานและน้ำจำนวนมาก อาจใช้ปริมาณน้ำประมาณเก้าลิตรในการผลิตไฮโดรเจนหนึ่งกิโลกรัม พวกมันยังมีสารพิษ: ไม่ใช่คาร์บอนไดออกไซด์ แต่เป็นคลอรีน

"อุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดในการใช้น้ำทะเลคือคลอรีน ซึ่งสามารถผลิตเป็นผลพลอยได้ หากเราตอบสนองความต้องการไฮโดรเจนของโลกโดยไม่แก้ปัญหานี้ก่อน เราจะผลิตคลอรีนปีละ 240 ล้านตันต่อปี - - ซึ่งเป็น 3-4 เท่าของสิ่งที่โลกต้องการในคลอรีน ไม่มีจุดใดที่จะแทนที่ไฮโดรเจนที่ผลิตโดยเชื้อเพลิงฟอสซิลด้วยการผลิตไฮโดรเจนซึ่งอาจทำลายสิ่งแวดล้อมของเราในทางที่ต่างออกไป" มาห์มูดกล่าว

"กระบวนการของเราไม่เพียงแต่ละเว้นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เท่านั้น แต่ยังไม่มีการผลิตคลอรีนด้วย"

แนวทางใหม่ที่คิดค้นโดยทีมงานในกลุ่มวิจัยสหสาขาวิชาชีพด้านวัสดุเพื่อพลังงานสะอาดและสิ่งแวดล้อม (MC2E) ที่ RMIT ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดพิเศษที่พัฒนาขึ้นเพื่อทำงานร่วมกับน้ำทะเลโดยเฉพาะ

การศึกษากับผู้สมัครระดับปริญญาเอก Suraj Loomba มุ่งเน้นไปที่การผลิตตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพสูงและมีความเสถียรซึ่งสามารถผลิตได้อย่างคุ้มค่า

"ตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่เหล่านี้ใช้พลังงานเพียงเล็กน้อยในการทำงาน และสามารถใช้ได้ที่อุณหภูมิห้อง" มาห์มูดกล่าว

"ในขณะที่ตัวเร่งปฏิกิริยาทดลองอื่นๆ ได้รับการพัฒนาสำหรับการแยกตัวของน้ำทะเล พวกมันซับซ้อนและปรับขนาดได้ยาก

Loomba กล่าวว่า "วิธีการของเรามุ่งเน้นไปที่การเปลี่ยนแปลงเคมีภายในของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยวิธีการง่ายๆ ซึ่งทำให้ผลิตได้ค่อนข้างง่ายในปริมาณมาก ดังนั้นจึงสามารถสังเคราะห์ได้อย่างง่ายดายในระดับอุตสาหกรรม" Loomba กล่าว

Mahmood กล่าวว่าเทคโนโลยีนี้สัญญาว่าจะลดต้นทุนของอิเล็กโทรไลเซอร์ลงอย่างมาก ซึ่งเพียงพอที่จะบรรลุเป้าหมายของรัฐบาลออสเตรเลียในการผลิตไฮโดรเจนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่ 2 ดอลลาร์/กิโลกรัม เพื่อให้แข่งขันกับไฮโดรเจนที่มาจากเชื้อเพลิงฟอสซิลได้

นักวิจัยของ RMIT กำลังทำงานร่วมกับพันธมิตรในอุตสาหกรรมเพื่อพัฒนาแง่มุมของเทคโนโลยีนี้

ขั้นตอนต่อไปในการวิจัยคือการพัฒนาอิเล็กโทรไลเซอร์ต้นแบบที่รวมชุดตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อผลิตไฮโดรเจนในปริมาณมาก

ที่มา: https://www.sciencedaily.com/

ข่าวอื่นที่น่าสนใจ

สธ. เข้มคัดกรองไวรัสมาร์บวร์ก จากผู้เดินทางพื้นที่เสี่ยง
https://www.thaiquote.org/content/249546

Instagram และ Facebook เปิดให้บริการยืนยันตัวตัวด้วยค่าบริการราว 425 บาท/เดือน
https://www.thaiquote.org/content/249536

กรมที่ดินเตือน! ระวังมิจฉาชีพใช้โฉนดปลอม หลอกกู้เงิน แนะวิธีสังเกต
https://www.thaiquote.org/content/249540