Ett forskarteam i Australien tog nyligen fram grön vätgas direkt från havsvatten med nästan 100 procents verkningsgrad.
I studien användes havsvatten som råvara utan förbehandlingsprocesser. Forskarna lyckades bryta ner havsvatten till grön vätgas utan att förbehandla vattnet.
I en elektrolysör spjälkar man vatten till vätgas och syre med hjälp av el. Använder man el från förnybara källor som sol eller vind brukar vätgasen kallas ”grön”, det vill säga fossilfri. När solen skiner och vinden blåser kan vi producera el som används för att producera vätgas som sedan lagras.
Studien genomfördes i Australien vid University of Adelaide. Forskarna var professor Shizhang Qiao och biträdande professor Yao Zheng från institutionen för kemiteknik.
Kromoxid på ytan
- Vi har brutit ner naturligt havsvatten till syre och vätgas med nästan 100 procent effektivitet. Vi producerade grön vätgas genom elektrolys. Därmed använde vi en porös icke-ädelmetallbaserad katalysator i en elektrolysör, säger professor Qiao i universitetets pressmeddelande.
En typisk oädelmetallkatalysator är koboltoxid med kromoxid på ytan.
- Vi använde havsvatten som råmaterial utan några förbehandlingsprocesser, såsom omvänd osmos, rening eller alkalisering, säger biträdande professor Zheng.
Energieffektivitet på 80 procent
I studien var prestandan för den kommersiella elektrolysören nära prestandan för processen, som använder vatten som har noggrant renats från lösta salter med hjälp av platina-iridium-katalysatorer.
Detta betyder samtidigt att Qiao syftar på "nästan 100 procents effektivitet" till materialeffektivitetsförhållandet, det vill säga utbytet av väte från vatten.
Energieffektiviteten vid vattenelektrolys kan vara i storleksordningen 80 procent, om man inte tar hänsyn till energin som förbrukas vid vätgastrycksättning.
Forskningsresultatet hjälper till att spara färskvattenresurser vid vätgasproduktion. Havsvatten anses vara en nästan outtömlig naturresurs.
Kommersiella processer
- Vår metod ger en lösning för direkt användning av havsvatten utan förbehandlingssystem och tillsats av alkali, som visar liknande prestanda som den nuvarande metallbaserade elektrolysören med rent vatten, säger forskarna.
Teamet arbetar med att utöka systemet med en större elektrolysör så att den kan användas i kommersiella processer som till exempel vid produktion av vätgas för bränsleceller och ammoniaksyntes.
Studien publicerades i den vetenskapliga tidskriften Nature Energy.