دینا ترزا – 14 دسامبر 2022، تصویری از تاسیسات تولید هیدروژن سبز.audioundwerbung/iStock
محققان دانشگاه RMIT در استرالیا روشی نوآورانه و امیدوارکننده برای افزایش تولید هیدروژن سبز تا 14 برابر با استفاده از امواج صوتی از طریق الکترولیز برای شکافتن آب کشف کرده اند.به گفته مهندسان، اختراع آنها می تواند هزینه های تولید هیدروژن سبز را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
امگاد رزک، دانشیار RMIT که این کار را رهبری می کند، در بیانیه ای گفت: «یکی از چالش های اصلی الکترولیز هزینه بالای مواد الکترود مورد استفاده مانند پلاتین یا ایریدیوم است.با امواج صوتی که استخراج هیدروژن از آب را بسیار آسان‌تر می‌کند، نیاز به استفاده از الکترولیت‌های خورنده و الکترودهای گران‌قیمت مانند پلاتین یا ایریدیوم را از بین می‌برد.
این تحقیق در Advanced Energy Material منتشر شده است و یک درخواست ثبت اختراع موقت استرالیا برای محافظت از فناوری جدید، مطابق با انتشار، ثبت شده است.
چگونه از الکترولیز برای تولید هیدروژن سبز استفاده می شود؟
الکتریسیته از طریق آب با استفاده از دو الکترود برای تقسیم مولکول های آب به گازهای اکسیژن و هیدروژن جریان می یابد. این فرآیند هیدروژن سبز را تولید می کند که به دلیل انرژی بالای مورد نیاز تنها “کسری کوچک” از تولید جهانی هیدروژن را نشان می دهد.
بنابراین، بیشتر هیدروژن چگونه تولید می شود؟ با تقسیم گاز طبیعی که به هیدروژن آبی نیز معروف است. گاز طبیعی گازهای گلخانه ای را در جو منتشر می کند.
در آزمایش خود، مهندسان RMIT از ارتعاشات با فرکانس بالا برای “تقسیم و غلبه” مولکول های آب در طول الکترولیز استفاده کردند.
یمیما ارنست، نویسنده اول، گفت: “خروجی الکتریکی الکترولیز با امواج صوتی حدود 14 برابر بیشتر از الکترولیز بدون آنها برای یک ولتاژ ورودی مشخص بود. این معادل مقدار هیدروژن تولید شده بود.”این پیشرفت یک گام بزرگ به سمت استفاده از “پلت فرم جدید آکوستیک” است.
ارنست افزود که امواج صوتی همچنین از ایجاد حباب های هیدروژن و اکسیژن بر روی الکترودها جلوگیری می کند که رسانایی و پایداری آن را تا حد زیادی بهبود می بخشد.
Ehrnst، محقق در دانشکده مهندسی RMITگفت: “مواد الکترود مورد استفاده در الکترولیز از تجمع گاز هیدروژن و اکسیژن رنج می برند، و یک لایه گاز تشکیل می دهند که فعالیت الکترودها را به حداقل می رساند و عملکرد آن را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.”
پروفسور Leslie Yeo، یکی از محققان ارشد ارشد، گفت که این پیشرفت گام بزرگی در جهت استفاده از “پلت فرم جدید آکوستیک” برای کاربردهای دیگر بود.
یئو از دانشکده مهندسی RMIT گفت: 27 درصد توانایی ما برای سرکوب تجمع حباب روی الکترودها و حذف سریع آنها از طریق ارتعاشات فرکانس بالا، یک پیشرفت بزرگ برای هدایت و پایداری الکترود است. با روش ما، ما به طور بالقوه می توانیم راندمان تبدیل را بهبود بخشیم که منجر به صرفه جویی در انرژی خالص مثبت می شود.
با این حال، ادغام نوآوری امواج صوتی با الکترولیزهای فعلی برای افزایش مقیاس کار چالشی است که تیم باید روی آن کار کند.
