Sjøvann - en ny ressurs for energiproduksjon

Et av Japans ledende universiteter har utviklet en ny, effektiv teknologi som gjør det mulig å utvinne hydrogenperoksid som er egnet for bruk i brenselceller.

Den nye teknologien, utviklet av japanske forskere, er den første metoden som bruker akselerasjonen av en kjemisk reaksjon ved å eksponere katalysatoren for sollys, noe som resulterer i maksimal effektivitet og muligheten for å bruke den resulterende hydrogenperoksiden i brenselceller.

Forskningsprosjektet ble ledet av Shunichi Fukuzumi, og forskerne publiserte resultatene av forskningen sin i et populærvitenskapelig tidsskrift.

Brenselceller bruker for tiden hovedsakelig hydrogengass, men alternativet som ble foreslått av Fukuzumis team har en rekke fordeler, spesielt at hydrogenperoksid er lettere å lagre ved høy tetthet. Dagens teknologier tillater lagring av gassformig hydrogen ved bruk av høyt trykk eller lave temperaturer, og hydrogenperoksid er tryggere i dette tilfellet, både under lagring og transport. Det eneste problemet var at forskere ikke kunne finne effektive fotokatalytiske metoder for å produsere flytende hydrogenperoksid – det fantes teknologier som ikke brukte solstråling, men energikostnadene gjorde dem upraktiske.

Men Fukuzumis team har laget en annen celle med en katalysator – et slags solcellebatteri som produserer hydrogenperoksid. Når sollyset rettes mot fotokatalysatoren, starter en akselerert kjemisk reaksjon – sjøvann oksideres og oksygennivået reduseres, noe som resulterer i dannelsen av hydrogenperoksid.

Fukuzumis forskerteam forklarte at konsentrasjonen av hydrogenperoksid i sjøvann etter å ha eksponert fotokatalysatoren for sollys i 24 timer var omtrent 48 millimol, en størrelsesorden høyere enn tidligere rapportert (i rent vann var hydrogenperoksidnivået omtrent 2 millimol).

Forskere var fascinert av dette betydelige gapet i tallene, og de oppdaget at problemet lå i det negativt ladede kloret som finnes i sjøvann, som er ansvarlig for å øke reaksjonshastigheten og bidra til en økning i nivået av hydrogenperoksid i vannet.

Ifølge forskerne har den nye teknologien for å omdanne solenergi til elektrisitet en virkningsgrad på omtrent 0,3 %, virkningsgraden til den fotokatalytiske metoden (ved bruk av akselerasjon av en kjemisk reaksjon) for å produsere hydrogenperoksid er 0,55 %, og virkningsgraden til brenselcellen er 50 %.

Den totale effektiviteten til den nye energiproduksjonsteknologien er selvsagt ganske høy, men konvensjonelle solcellepaneler har vist seg å være mer effektive i dag. Professor Shunichi Fukuzumi og kollegene hans er sikre på at effektiviteten til den nye metoden kan forbedres ved å bruke forbedrede materialer til den fotoelektrokjemiske cellen, og ekspertene planlegger også å finne måter å redusere kostnadene ved energiproduksjon.

[ 1 ], [ 2 ]