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2024-09-19 21:20:08
海水はクリーンな水素燃料の供給源となる可能性がある
タマラ・クリコワ / アラミー
腐食性で有毒な塩素ガスを発生せずに海水から水素を生成できる電極が初めて商業規模で生産される。
「従来の電気分解は、ますます希少になりつつある地球資源である純水でしか不可能でした。」 ダグ・ウィックス 米国エネルギー省エネルギー高等研究計画局（ARPA-E）の研究者はプレスリリースでこう述べた。[These electrodes] このプロセスでは純水への依存をなくし、代わりに世界で最も豊富な水資源である海を活用します。」
このプロセスでは、負に帯電した陰極と正に帯電した陽極を使用して、海水を4つの「流れ」に分割します。有用な酸素と水素、そして簡単に海に戻せる無害な酸性とアルカリ性のストリームです。ARPA-Eの支援を受けてこの技術を設計したカリフォルニアのスタートアップ企業であるEquaticは、プロセスで生成された水素と酸素を販売してコストを相殺する予定です。アルカリ性ストリーム 大気中のCO2と反応して安定した鉱物を形成する これを海に戻すことができ、酸性の流れはシリカを豊富に含む岩の上を流れた後、元の pH 値に戻れば海に戻すことができます。
水を分解して水素を生成する標準的な技術と同様に、このプロセスは電気分解装置で行われます。電気分解装置は、電極のスタックを使用して電気で水分子を分離する機械です。しかし、既存の装置は海水で動作するのが困難です。海水は、部品を劣化させ、動作を妨害する溶解塩、その他のミネラル、金属、微生物でいっぱいです。また、酸素を陽極に引き付ける電気電荷が海水中の塩を分離し、機械を急速に腐食させる有毒な塩素ガスを生成します。
この問題を回避するために、チェン氏と彼の同僚は、塩を分解せずに水分子から酸素を選択的に分離できる陽極を設計した。彼らは、塩を止めながら水が触媒を通過できるように塩素遮断層を使用した。チェン氏は、実験室でのテストに基づき、陽極は少なくとも 3 年間は機能し、その後は取り外して再コーティングする必要があると予想している。
パウ・ファラス アイルランドのゴールウェイ大学の研究者（この会社とは関係ない）は、3年で成果が表れると述べ、この酸素選択性陽極は海水を使って水素燃料を作る有望な方法だとしている。しかし、まだ野外で機能することが実証されていないと同氏は言う。「我々に必要なのは、実際の環境での実際のパフォーマンスを見ることだ」と同氏は言う。
同社は今後、年間4000個の陽極を生産できるカリフォルニアの工場で陽極の生産を開始する。 実証プラント シンガポールに建設中のこの施設は、同社によれば1日あたり10トンの二酸化炭素を除去し、300キログラムの水素を生産することができるという。
トピック:
#特殊な電極が海水から直接水素燃料を生成する