Küresel hidrojen talebinin önümüzdeki on yıl içinde katlanarak artması beklenmektedir ve yakıt 2030’a kadar önemli bir oyuncu haline gelmiştir. 2015 yılında küresel hidrojen talebinin yaklaşık 8 exajoule (EJ) olduğu tahmin edilmektedir. Hammadde olarak hammadde olarak mevcut pazarın değeri yaklaşık 115 milyar ABD Dolarıdır ve 2022 yılına kadar tahmini 155 milyar değere hızla çıkması beklenmektedir. Bu pazar büyümesi, üretim hacimlerinde ve mevcut üretim yöntemlerinde büyük bir artışa neden olacaktır. , sera gazı emisyonlarında önemli bir artışa neden olacaktır. Günümüzde kullanılan hidrojenin% 95’i, buhar-metan reformu (SMR) ve petrol ve kömür gazlaştırması yoluyla fosil yakıtlardan elde edilmektedir – aşırı emisyon yoğun üretim yolları.
Antropojenik aktiviteler nedeniyle iklim değişikliğinin etkileriyle boğuşan bir dünyada, bu sadece mümkün değildir. Elektroliz yoluyla üretilen hidrojen, elektrolizörlere rüzgar ve güneş gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından güç sağlayarak hidrojeni temiz bir yakıt ve değişken yenilenebilir enerjinin küresel olarak depolanabileceği ve dağıtılabileceği bir yol haline getirebileceği için potansiyel bir çözüm sunar.
Elektrolizden kaynaklanan yeşil hidrojen, çözüm, ama önemli bir maliyetle geliyor
Görünüşe göre, elektroliz yoluyla yenilenebilir enerjiden hidrojen, mevcut hidrojen üretim yollarıyla ilgili birçok çevresel soruna doğal bir çözüm gibi görünüyor ve mevcut hidrojen üretiminin sadece% 4’ü elektroliz yoluyla olsa da, bu pay bekleniyor Önümüzdeki birkaç yıl içinde önemli ölçüde artacak. Ancak, elektroliz işlemi hidrojen üretmek için büyük miktarlarda tatlı su kullanılmasını gerektirir. Akut su kıtlıkları tüm dünyada hem gelişmiş hem de gelişmekte olan ülkeler tarafından karşılanırken, hidrojenin otomobillerimize ve şehirlerimize güç vermesi gerekiyorsa, tatlı su ile elektroliz büyük ölçüde mümkün değildir. Peki ya hidrojen, tatlı su yerine deniz suyu yoluyla elektroliz ile üretilseydi? Bu hidrojen üretimini tatlı su gibi kritik bir kaynaktan ayırır ve en azından teorik olarak bu yakıtı gerçekten sürdürülebilir kılar. Bununla birlikte, tuzlu su elektrolizi, sodyum, klor, kalsiyum ve diğer bileşenlerin üretimi nedeniyle elektrolizör elektrotlarının çok hızlı bir şekilde erozyonuna neden olur ve bu tür bir işlemin mümkün olmamasıyla sonuçlanır. En azından şimdiye kadar durum buydu.
Recent developments have demonstrated that saltwater electrolysis is feasible
Bu alandaki çeşitli kurumlar tarafından yapılan araştırma ve geliştirme, tuzlu su elektrolizini çok uzak olmayan bir gelecekte ticari bir gerçeklik haline getirme potansiyeline sahip umut verici sonuçlar ve kavramlar vermiştir. Bir çalışmada, bilim adamları, daha önce etkili tuzlu su elektrolizi girişimlerini engelleyen birçok engelden kaçınmayı başaran geçiş metali nitrür kullanarak yeni bir oksijen reaksiyonu evrim katalizörü geliştirdiler. Bu yöntem ayrıca, atık sudan hidrojenin üretilmesine izin verir – aksi takdirde atık olarak deşarj edilen ve maliyetli arıtma yöntemleri olmadan kullanılamayan sudan başka bir hidrojen kaynağı açar. Hidrojen üretmek için bu yol, elektroliz sürecini başlatmak için nispeten düşük voltaj gerektirirken endüstriyel gereksinimleri destekleyebilen elektrik yoğunluklarına ulaşabilir.
Bir başka buluşta, klorürü itmek ve altta yatan anot malzemesinin bozulmasını yavaşlatmak için nikel-demir hidroksit mevcut nikel sülfürün üzerine katmanlandı. Bu, elektrot ömrünün standart tuzlu su elektrolizi için 12 saatten bin saatten fazla uzatılmasına neden oldu. Yöntem aynı zamanda 10 kat daha fazla elektrik üretir ve bu da hidrojenin günümüzde endüstride kullanılanla aynı seviyelerde çok daha hızlı bir oranda üretilmesine neden olur.
Hidrojen gerçek potansiyelini karşılamaya hazır ancak yatırımlar ve destekleyici politikalar yoluyla yardıma ihtiyacı var
Yukarıdaki örneklerden, tuzlu su elektrolizinin karşılaştığı birçok zorluğa karşı ticari olarak uygulanabilir çözümlere yönelik potansiyelin mevcut olduğu ve son yıllarda çeşitli bilimsel gösterilerle kanıtlandığı açıktır. Ayrıca, ekstrakte edilen hidrojen gazı yakıt olarak kullanıldığında, hidrojen ve oksijen çok faydalı bir yan üründen saf reaksiyona girecektir. Şimdi, hidrojenin deniz suyunun elektrolizi yoluyla yenilenebilir enerjiden üretildiği ve bu hidrojen yakıt olarak kullanıldığında yan ürün olarak saf su gibi değerli bir ürünün oluştuğunu hayal edin. Hızlı ekonomik ve nüfus genişlemesinin sınırlı doğal kaynaklar üzerinde artan miktarda stres yaratacağı bir gelecekte, hidrojen 2 önemli problemi bir çözüm yoluyla çözme potansiyeline sahip olabilir, son derece sürdürülebilir süreç. Artık bu üretim yollarını ticarileştirmek ve hidrojenin iklim değişikliğine karşı küresel mücadelede bir oyun değiştirici olarak potansiyelini yerine getirmesini sağlamak için dünya çapında kamu ve özel kuruluşlara düşüyor.
