Meerwasser - eine neue Ressource für die Energieerzeugung
Zuletzt überprüft: 23.04.2024
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Eine der führenden japanischen Universitäten hat eine neue effiziente Technologie entwickelt, mit der sich Wasserstoffperoxid herstellen lässt, das für den Einsatz in Brennstoffzellen geeignet ist.
Die neue Technologie, die von japanischen Forschern entwickelt wurde, ist die erste Methode, die die Beschleunigung einer chemischen Reaktion nutzt, um den Katalysator durch Sonnenlicht zu beeinflussen, was zu dem maximalen Effekt und der Möglichkeit führt, das so erhaltene Wasserstoffperoxid in Brennstoffzellen zu verwenden.
Das Forschungsprojekt wurde von Shunichi Fukuzumi geleitet und die Ergebnisse seiner Wissenschaftler in einer populären wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht.
Jetzt arbeiten Brennstoffzellen hauptsächlich mit Wasserstoffgas, aber die vom Fukuzumi-Team vorgeschlagene Variante hat eine Reihe von Vorteilen, vor allem ist Wasserstoffperoxid leichter in hoher Dichte zu speichern. Heutige Technologien ermöglichen die Speicherung von Wasserstoffgas unter hohem Druck oder bei niedrigen Temperaturen, Wasserstoffperoxid ist in diesem Fall sowohl während der Lagerung als auch während des Transports sicherer. Das einzige Problem war, dass die Wissenschaftler keine effektiven photokatalytischen Methoden zur Herstellung von flüssigem Wasserstoffperoxid finden konnten - es gab Technologien, die keine Sonnenstrahlung verwendeten, aber Energiekosten machten sie unangemessen.
Aber das Team Fukuzumi schuf eine weitere Zelle mit einem Katalysator - eine Art Solarbatterie, die Wasserstoffperoxid bildet. Wenn Sonnenlicht auf den Photokatalysator fokussiert wird, beginnt eine beschleunigte chemische Reaktion - das Meerwasser wird oxidiert und der Sauerstoffgehalt sinkt, was zur Bildung von Wasserstoffperoxid führt.
Study Group Fukuzumi erklärt, dass die Konzentration des Wasserstoffperoxids in Meerwasser nach dem Sonnenlicht beeinflusst Fotokatalysator für 24 Stunden, betrug ungefähr 48 mM - solche Indikatoren, um mehr Vergangenheit (in reinem Wasserstand des Wasserstoffperoxids betrug etwa 2 Millimol).
Die Wissenschaftler waren an einer so großen Lücke interessiert und fanden heraus, dass die Materie im negativ geladenen Chlor, das im Meerwasser vorhanden ist, für die Erhöhung der Reaktionsrate verantwortlich ist und zur Erhöhung des Wassergehalts des Wasserstoffperoxids beiträgt.
Nach Angaben von Forschern hat eine neue Technologie zur Umwandlung von Sonnenenergie in Elektrizität einen Wirkungsgrad von etwa 0,3%, die Effizienz der photokatalytischen Methode (unter Verwendung der Beschleunigung der chemischen Reaktion) der Produktion von Wasserstoffperoxid beträgt 0,55% und die der Brennstoffzelle 50%.
Natürlich ist die Gesamteffizienz der neuen Energieproduktionstechnologie ziemlich hoch, aber herkömmliche Sonnenkollektoren haben sich bis heute als effektiver erwiesen. Professor Shunichi Fukuzumi und seine Kollegen glauben, dass die Wirksamkeit der neuen Methode verbessert werden kann, wenn verbesserte Materialien für die photoelektrochemische Zelle verwendet werden, außerdem planen Spezialisten, Wege zu finden, um die Kosten der Energieproduktion zu reduzieren.
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