เทคโนโลยีอิเล็กโทรดช่วยผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนจากน้ำทะเล

เทคโนโลยีนี้ถือเป็นก้าวสำคัญในการนำไฮโดรเจนมาใช้ในเชิงพาณิชย์เพื่อเป็นพลังงานทดแทนที่ยั่งยืน

น้ำทะเลจะกลายเป็นแหล่งเชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่สะอาด ภาพโดย: ทามารา คูลิโควา/อาลามี

“การแยกด้วยไฟฟ้าแบบดั้งเดิมสามารถทำได้ด้วยน้ำบริสุทธิ์เท่านั้น ซึ่งเป็นทรัพยากรที่หายากมากขึ้นเรื่อยๆ” ดัก วิกส์ จากหน่วยงานโครงการวิจัยขั้นสูงด้านพลังงาน กระทรวงพลังงานสหรัฐอเมริกา (ARPA-E) กล่าวในข่าวเผยแพร่ “เราไม่จำเป็นต้องพึ่งน้ำบริสุทธิ์อีกต่อไป แต่จะต้องพึ่งแหล่งน้ำอันอุดมสมบูรณ์ นั่นคือมหาสมุทร”

กระบวนการนี้ใช้แคโทดที่มีประจุลบและแอโนดที่มีประจุบวกเพื่อแยกน้ำทะเลออกเป็น "กระแส" สี่สาย ได้แก่ ออกซิเจน ไฮโดรเจน กรดและด่างที่ไม่เป็นอันตราย ลำธารที่มีฤทธิ์เป็นด่างจะทำปฏิกิริยากับ CO2 ในบรรยากาศ ทำให้เกิดแร่ธาตุที่เสถียรซึ่งจะถูกทิ้งกลับลงในมหาสมุทร ในขณะที่ลำธารที่มีกรดจะกลับลงสู่มหาสมุทรหลังจากได้รับการฟื้นฟูให้กลับสู่ค่า pH เดิมโดยไหลผ่านหินที่มีซิลิกาในปริมาณมาก

การอิเล็กโทรไลซิสของน้ำทะเลไม่เพียงแต่ทำให้เกิดไฮโดรเจนและออกซิเจน แต่ยังก่อให้เกิดก๊าซคลอรีน (Cl₂) ซึ่งเป็นสารพิษเนื่องจากมีไอออนคลอไรด์ (Cl⁻) อยู่ในน้ำทะเลด้วย กระบวนการนี้สามารถกัดกร่อนอิเล็กโทรดและสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์อิเล็กโทรไลซิสได้อย่างรวดเร็ว จากการทดสอบในห้องปฏิบัติการ เฉินและเพื่อนร่วมงานคาดการณ์ว่าขั้วบวกเหล่านี้สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องประมาณสามปีก่อนจะต้องบำรุงรักษา ซึ่งเกี่ยวข้องกับการถอดออกเพื่อทาชั้นป้องกันคลอรีนใหม่

Pau Farras นักวิทยาศาสตร์ จากมหาวิทยาลัย Galway ในประเทศไอร์แลนด์ ให้ความเห็นว่าประสิทธิภาพการทำงานของแอโนดที่เลือกออกซิเจนในช่วงสามปีเป็นผลลัพธ์ที่น่าประทับใจมาก เขาเห็นด้วยว่านี่เป็นวิธีที่มีแนวโน้มดีในการใช้น้ำทะเลในการผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจน อย่างไรก็ตาม ฟาร์ราสเน้นย้ำว่าแม้ผลการทดลองในห้องปฏิบัติการจะดูมีแนวโน้มดี แต่ยังคงต้องดูกันต่อไปว่าขั้วบวกเหล่านี้จะสามารถรักษาประสิทธิภาพที่คล้ายคลึงกันเมื่อใช้งานในสภาพแวดล้อมธรรมชาติได้หรือไม่

บริษัทกำลังพัฒนาขั้วบวกที่เลือกออกซิเจนซึ่งจะเริ่มการผลิตจำนวนมากในโรงงานแห่งหนึ่งในแคลิฟอร์เนียเร็วๆ นี้ โดยคาดว่าจะมีกำลังการผลิตขั้วบวกประมาณ 4,000 ขั้วต่อปี โครงการนี้สัญญาว่าจะให้ผลลัพธ์ที่น่าทึ่ง โดยมีศักยภาพในการกำจัด CO₂ ได้ถึง 10 ตัน และผลิตไฮโดรเจนได้ 300 กิโลกรัมต่อวัน

ฮาตรัง (ตามรายงานของ NewScientist)

ที่มา: https://www.congluan.vn/cong-nghe-dien-cuc-giup-san-xuat-nhien-lieu-hydro-tu-nuoc-bien-post313156.html