Vihreää vetyä ja eteeniä

Australialaisen RMIT Universityn insinöörit ovat käyttäneet korkeataajuisia värähtelyjä yksittäisten vesimolekyylien "jakamiseen ja valloittamiseen" elektrolyysin aikana, ja näin he onnistuivat vapauttamaan 14 kertaa enemmän vetyä verrattuna tavallisiin elektrolyysitekniikoihin.

Työtä johtanut apulaisprofessori Amgad Rezk RMIT-yliopistosta sanoo, että tiimin innovaatio vastaa suuriin haasteisiin vihreän vedyn tuotannossa.

"Yksi elektrolyysin suurimmista haasteista on käytettyjen elektrodimateriaalien, kuten platinan tai iridiumin, korkea hinta", sanoi Rezk.

"Ääniaaltojen ansiosta vedyn erottaminen vedestä on paljon helpompaa, joten se eliminoi tarpeen käyttää syövyttäviä elektrolyyttejä ja kalliita elektrodeja, kuten platinaa tai iridiumia. Koska vesi ei ole syövyttävä elektrolyytti, voimme käyttää paljon halvempia elektrodimateriaaleja, kuten hopeaa."

Kyky käyttää edullisia elektrodimateriaaleja ja välttää erittäin syövyttäviä elektrolyyttejä olivat pelin vaihtajia vihreän vedyn tuotantokustannusten alentamisessa, Rezk sanoi.

Ensimmäinen kirjoittaja Yemima Ehrnst kertoi, että ääniaallot myös estivät vety- ja happikuplien muodostumisen elektrodeille, mikä paransi huomattavasti sen johtavuutta ja vakautta.

"Elektrolyysissä käytetyt elektrodimateriaalit kärsivät vety- ja happikaasun kertymisestä, mikä muodostaa kaasukerroksen, joka minimoi elektrodien aktiivisuuden ja vähentää merkittävästi niiden suorituskykyä", sanoi Ph.D. tutkija Ehrnst.

Chicagon Illinoisin yliopiston insinöörit ovat puolestaan rakentaneet integroidun laitteiston, joka vangitsee hiiltä savukaasuista ja muuntaa sen eteeniksi. Se poistaa enemmän hiiltä ympäristöstä kuin se tuottaa.

"Tämä on ensimmäinen osoitus netto-negatiivisesta, täysin sähköisestä integroidusta järjestelmästä, joka sitoo hiiltä saasteista ja luo erittäin arvokkaan resurssin", sanoi Meenesh Singh, UIC:n kemiantekniikan laitoksen apulaisprofessori.

Tutkimustyössään Singhin laboratorio muokkasi tavallista keinotekoisen lehden järjestelmää halvoilla materiaaleilla sisällyttämällä siihen vesigradientin – kuivan puolen ja märän puolen – sähköisesti varautuneen kalvon poikki.

He pystyivät testaamaan järjestelmää läpi vuorokauden seitsemän päivän ajan. Järjestelmä oli vakaa koko ajan ja se myös sitoi hiiltä nopeudella 24 grammaa päivässä ja tuotti eteeniä nopeudella 188 milligrammaa päivässä.

"Matkalla tehdä eteenin tuotannosta vihreää, tämä on mahdollinen läpimurto", Singh sanoi. "Seuraava askeleemme on laajentaa järjestelmää tuottaaksemme eteeniä nopeudella 1 kilogramma vuorokaudessa ja hiilen talteenottonopeudella yli kilogramman päivässä."

Aiheista aiemmin:

Alumiininanohiukkasista tehokas vedyn tuottaja