• Naukowcy z różnych zakątków świata próbują okiełznać wodę morską do pozyskiwania wodoru dzięki elektrolizie.
• W przeciwieństwie do wody słodkiej, woda z oceanów powoduje bardzo szybką degradację maszyn, dzięki czemu ta metoda pozyskiwania energii nie zdaje egzaminu.
• Badacze są bliscy zredukowania kosztów produkcji tej "zielonej" energii, lecz nada instalacje są zbyt drogie, aby była ona opłacalna.

Dziś wodór pozyskuje się z gazu ziemnego co nie jest najczystszym dla środowiska sposobem produkcji energii. Jednakże, dzięki elektrolizie i wykorzystaniu do produkcji energii innych alternatywnych źródeł takich jak farmy wiatrowe, czy fotowoltaika może to być jedno ze skuteczniejszych rozwiązań, które nie spowoduje negatywnych skutków dla naszej planety.

Obecnie większość elektrolizerów, czyli maszyn, która rozszczepia składające się z wodoru i tlenu cząsteczki wody, jest zaprojektowana do pracy z wodą słodką. Słona woda prowadzi do szybkiej degradacji wykorzystywanych w elektrolizie urządzeń. Ale kilka zespołów naukowców doniosło o sukcesach w produkcji wodoru z wody morskiej, co może otworzyć wielką przyszłość przed masową produkcją zielonego wodoru. 

Ocean gigantycznym źródłem energii

Woda morska jest o wiele łatwiej dostępna, a jej zapasy są niemal niewyczerpane. Ale wykorzystanie jej do produkcji wodoru wiąże się z innymi problemami. Elektrolizer swoją konstrukcją przypomina baterie - składa się z pary elektrod otoczonych elektrolitem. Katalizatory na katodzie rozszczepiają cząsteczki wody na jony H+ i OH-. Następnie pary jonów wodoru łączą się w pary, tworząc cząsteczki gazu, który wydostaje się z wody w postaci pęcherzyków. Jony OH- docierają do anody, gdzie zmieniają się w gazowy tlen. 

Tak wygląda ta reakcja w przypadku wody destylowanej czy słodkiej. Ale gdy do elektrolizera trafi słona woda, oprócz cząsteczek tlenu, anoda przekształca obecne w niej jony chlorkowe w wysoce żrący, gazowy chlor, który koroduje elektrody. Zazwyczaj elektrolizer, który w słodkiej wodzie może pracować latami, wytrzymuje tylko kilka godzin takiego traktowania. 

Jednakże według ostatnich doniesień magazynu "Science" naukowcy z Australii oraz Chin mogą wkrótce przezwyciężyć ten problem. Zespół Uniwersytetu Melbourne pod kierunkiem Nasira Mahmooda odkrył, że pokrywając elektrody ujemnie naładowanymi związkami, takimi jak siarczany i fosforany, mogą odpychać ujemnie naładowane jony chlorkowe i zapobiegać tworzeniu się chloru. Jednakże, dzięki tej metodzie elektrolizer produkuje zdecydowanie mnie wodoru.

Z kolei Zongping Shao, chemik z Uniwersytetu Technologicznego w Nanjing wraz ze swoimi współpracownikami zajął się innym podejściem do walki z chlorkami. Otoczyli elektrody membranami, które pozwalały na przenikanie do elektrod wyłącznie pary wodnej - zawierającej tylko cząsteczki czystej, słodkiej wody. Tłumaczą, że urządzenie działa jak połączenie destylatora i elektrolizera, najpierw oczyszczając wodę, a dopiero później rozkładając ją na części składowe. 

Czytaj więcej: Ta technologia uratuje ci życie. TOPR pozyskał nowe urządzenia inReach

Kosztowne metody elektrolizy

Jak mówi magazynowi “Science" Md Kibria, chemik materiałowy z Uniwersytetu Calgary, najprostszym i najtańszym rozwiązaniem może być wykorzystanie istniejących już bądź nowobudowanych instalacji do odsalania wody morskiej do destylacji wody tak, by elektrolizery nie podlegały degradacji przez pochodne rozkładu wody morskiej.

 Nie musimy wymyślać koła na nowo. To jest już rozwiązany problem - stwierdził Md Kibria z Uniwersytetu Calgary.

Ale badacze opracowujący nowe rozwiązania nie zgadzają się. Mahmood podkreśla, że instalacje do odsalania są niezwykle kosztowne i wielu krajów po prostu na nie nie stać. A nowe technologie pozwalające na wykorzystanie w procesie elektrolizy wody morskiej mogą otworzyć przed inżynierami nowe możliwości. Potencjalnie źródłami wodoru może stać się nawet woda zupełnie niezdatna do wykorzystania przez człowieka.