Los científicos aislaron con éxito hidrógeno 'verde' del agua de mar sin el uso de catalizadores de metales preciosos

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Los científicos aislaron con éxito hidrógeno 'verde' del agua de mar sin el uso de catalizadores de metales preciosos

Después de los éxitos iniciales, un equipo internacional de científicos trabajará para expandir la producción de hidrógeno a partir del agua de mar mediante el uso de un electrolizador más grande. Si todo sale bien, los próximos planes de los ingenieros son utilizar en procesos comerciales la producción de hidrógeno para pilas de combustible y en la síntesis de amoníaco.

El profesor Shizhang Qiao de la Universidad de Adelaide y el profesor asociado Yao Zheng de la Escuela de Ingeniería Química dirigieron un equipo internacional que dividió con éxito el agua de mar sin pretratamiento para producir hidrógeno "verde".



Profesor Qiao:

Dividimos el agua de mar natural en oxígeno e hidrógeno con una eficiencia de casi el 100 % para producir hidrógeno verde mediante electrólisis utilizando un catalizador barato y no precioso en un aparato comercial.

En una entrevista con la prensa, el profesor asociado Zheng explicó que utilizaron agua de mar como materia prima sin necesidad de ningún proceso de pretratamiento, como desalinización, purificación o alcalinización por ósmosis inversa. El rendimiento de un electrolizador comercial con catalizadores de agua de mar es similar al de los catalizadores de platino-iridio que funcionan con una materia prima de agua desionizada altamente purificada.

El profesor Zheng agregó:

Los electrolizadores modernos funcionan con un electrolito acuoso altamente purificado. La creciente demanda de hidrógeno para reemplazar parte o la totalidad de la energía generada por los combustibles fósiles aumentará en gran medida la escasez de recursos de agua dulce cada vez más limitados.

El agua de mar es un recurso casi inagotable y se considera un electrolito natural. Esto es más práctico para regiones con costas largas y abundante sol. Sin embargo, esto no es práctico para regiones donde el agua de mar es escasa.

La electrólisis de agua de mar aún se encuentra en una etapa temprana de desarrollo en comparación con la electrólisis de agua pura debido a las reacciones secundarias de los electrodos y la corrosión que surge de las dificultades de usar agua de alta salinidad.

El desarrollo de los científicos ofrece una solución para el uso directo de agua de mar sin sistemas de pretratamiento y adición de álcali, que demuestra un rendimiento similar al del electrolizador de agua pura a base de metal existente.

La perspectiva de una reducción significativa en el costo de la fuente de agua más la eliminación del uso de metales preciosos genera grandes expectativas, como lo expresan los propios científicos.
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41 comentario
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  1. -2
    Febrero 14 2023
    Las corporaciones energéticas transnacionales mundiales y los gobiernos nacionales no permitirán que la humanidad reciba energía barata sobre una base no comercial. Esto ya estaba claro con el desarrollo de la industria de la energía industrial en general. La libertad energética no es beneficiosa para ningún gobierno. El pago por el uso de la energía y el "componente energético" en el precio de los bienes y servicios es una forma de esclavitud financiera de las personas. Por lo tanto, no habrá energía gratis y barata NUNCA.
    1. +3
      Febrero 14 2023
      Cita: voz de la razón
      Las corporaciones energéticas y los gobiernos del mundo no permitirán que la humanidad obtenga energía barata sobre una base no comercial.

      ¿Qué tan barata es ella? Eso es querida. No solo habrá escasez de agua dulce, sino también de electricidad. Sí, y el profesor Qiao lo dejó escapar:
      Dividimos el agua de mar natural en oxígeno e hidrógeno con casi 100 por ciento de eficiencia

      Es decir, según tengo entendido, los costos de descomposición superaron ligeramente los beneficios de obtener esta "vegetación". Otro rastrillo de la categoría de energía "verde"
      1. +10
        Febrero 14 2023
        Un poco de teoría. Para la producción de 1 kg de hidrógeno se requieren 720 MJ de energía, la misma cantidad de energía se obtendrá en forma de calor cuando se quema el hidrógeno. Es imposible gastar menos de 720 MJ / kg; esto significaría la posibilidad de crear una máquina de movimiento perpetuo. Pero se puede gastar más, mientras que el exceso se calienta durante la electrólisis. Los catalizadores se utilizan para reducir las pérdidas. Normalmente también reducen la corrosión de los electrodos. Esto es lo que está escrito en el artículo, solo que muy vagamente. No se trata de energía barata: en lugar de que la electricidad se conduzca a través de cables, se conducirá a través de tuberías en forma de hidrógeno. Obtener electricidad a partir del hidrógeno para el consumidor final solo se justifica en un pequeño número de casos, por ejemplo, en vehículos eléctricos en pilas de combustible. Mientras que tales vehículos eléctricos son caros y poco fiables. Es posible usar hidrógeno directamente, por ejemplo, en la producción de amoníaco, pero el hidrógeno obtenido a partir de agua y gas natural o de agua y carbón es varias veces más barato. Eso es todo lo que querían decir los autores del artículo original, indistintamente dicho por Mikhail Khamin.
        1. KCA
          +3
          Febrero 14 2023
          La esfera de Dyson nos salvará, proporcionará energía gratuita para todo, en mil años construiremos y viviremos en una Tierra completamente "verde", poniendo en movimiento los pepelats con hidrógeno libre, son el 99% de la población de la Tierra abajo y ¿Crees en la energía verde? Aunque de lo que estoy hablando, el 99% en general, o no saben de qué se trata el alboroto, o están completamente jodidos
        2. +2
          Febrero 14 2023
          Si también tenemos en cuenta la eficiencia de la instalación y los sistemas de transmisión de energía, los costos de transmisión de hidrógeno, entonces estamos en el absoluto menos.
      2. +5
        Febrero 14 2023
        Cita: NDR-791

        Es decir, según tengo entendido, los costos de descomposición superaron ligeramente los beneficios de obtener esta "vegetación". Otro rastrillo de la categoría de energía "verde"

        Aquí hay otro revés, yo mismo he estado conduciendo estos "ingenieros de energía verde" durante 30 años. Aquí el significado está en la deposición de energía, simplemente reduciendo su principal inconveniente: el llamado. "sierra de energía", el gráfico de la energía extraída de la planta de energía solar o del parque eólico se asemeja a una sierra, cuando es gruesa, cuando está vacía. Aquí en el pico: encienda el electrolizador y llene los tanques con hidrógeno, cuando no haya generación, queme hidrógeno. Todavía es MUY áspero, todavía hay mares de trampas, el hidrógeno, por ejemplo, no se puede almacenar en tanques de acero y tuberías de acero, él mismo tiene las propiedades de un metal, por lo tanto, se filtra, formando algo en forma de aleación. , además de destruir acero ... Pero la aplicación es seria, si, por supuesto, lo hicieron, hasta ahora nadie lo ha confirmado, es solo una charla, como una cura para el cáncer, cada año durante 100 años, al menos dos veces inventado con publicaciones en revistas médicas serias, pero solo la estatua prometida para esto de oro y no en demanda
        1. +2
          Febrero 14 2023
          Cita de Bingo
          el hidrógeno, por ejemplo, no se puede almacenar en tanques de acero y tuberías de acero

          En cualquier laboratorio hay cilindros de acero con hidrógeno, y en las empresas el hidrógeno se conduce a través de tuberías de acero. La síntesis de amoníaco se lleva a cabo en columnas de acero. ¿Alguna vez ha trabajado usted mismo con hidrógeno? Parece que no.
          1. +2
            Febrero 14 2023
            Cita: astepanov

            En cualquier laboratorio hay cilindros de acero con hidrogeno

            Escuché un timbre, pero no sé dónde está ... También hay acero en el BBM, y el acero quirúrgico también es acero, pero estos son aceros completamente diferentes. Incluso hay acero que es completamente inerte a la exposición constante al nitrógeno concentrado ... Se erige como un puente de piedra para hacer tuberías o instalaciones de almacenamiento industrial, un matiz tan pequeño que elimina el hidrógeno en el acero solo en laboratorios.
            Trabajé con hidrógeno, trabajé.
    2. 0
      Febrero 14 2023
      Cita: voz de la razón
      Las corporaciones energéticas transnacionales mundiales y los gobiernos nacionales no permitirán que la humanidad reciba energía barata sobre una base no comercial.

      "El que encuentra una alternativa al combustible del petróleo no vivirá 24 horas", esto se dijo en los años 30, o tal vez antes.
      1. 0
        Febrero 14 2023
        Incluso vencido en la película "El Juego de Cuatro Manos".
      2. 0
        Febrero 14 2023
        Se dijo una estupidez obvia, si alguien lo encuentra, no solo vivirá, sino que los inversores con dinero se pondrán al día instantáneamente y las mismas compañías petroleras invertirán, ¿qué diferencia hace que un capitalista gane dinero, por lo que bombeó petróleo tiene miles de millones? en sus cuentas, aquí están sus asesores, dicen que se ha encontrado una alternativa real al petróleo y en lugar de miles de millones, puede ganar billones si es el primero y este magnate del petróleo será el primero en invertir y desarrollar esta cosa nueva.
    3. +1
      Febrero 14 2023
      Cita: voz de la razón
      Por lo tanto, no habrá energía gratis y barata NUNCA.

      Yo también lo creo, pero la gente ingenua piensa diferente.
      El tiempo de lo barato ha pasado, es hora de acostumbrarse a vivir dentro de sus posibilidades, y no gratis. La URSS y Rusia corrompieron Occidente.
    4. +1
      Febrero 14 2023
      Las corporaciones energéticas transnacionales mundiales y los gobiernos nacionales no permitirán que la humanidad reciba energía barata sobre una base no comercial.


      Bajo el capitalismo, esto es imposible, solo aparecerá una nueva corporación transnacional de energía, que venderá energía, en términos relativos, a la mitad del precio y, o bien conquistará completamente el mercado, u otros jugadores cambiarán a nuevas tecnologías.

      Pero en realidad, lo que no permite que la humanidad reciba energía barata de forma no comercial son las despiadadas leyes de la física.
  2. -1
    Febrero 14 2023
    ¿Dónde está ubicado este equipo internacional? ¿Quién paga por estas tecnologías? Espero que no EE.UU.
  3. +2
    Febrero 14 2023
    Siempre me gustó esta actividad, dar un paso allí, más allá de los límites de la conciencia. ¿Sabes cuántas ciudades del planeta utilizan todas sus aguas residuales al 100%?
  4. +11
    Febrero 14 2023
    Cien años después: "¡Y procesamos toda el agua en Lutz!" © Kin-dza-dza wassat (no estoy seguro de la cita exacta)
    1. +5
      Febrero 14 2023
      buen chiste bueno riendo candidato
      Y escupe ese breve comentario
  5. +1
    Febrero 14 2023
    Oh, estas noticias científicas optimistas, hace 2 meses leímos las noticias de los Estados Unidos "5 de diciembre de 2022, se obtuvo una reacción de fusión termonuclear en el Laboratorio Nacional de Livermore que lleva el nombre de E. Lawrence (LLNL). Se afirma que más energía se recibió a la salida de la reacción de lo que se gastó al iniciar la propia reacción" y ¿dónde está la continuación?
  6. +2
    Febrero 14 2023
    Primero, destilaremos toda el agua en la viga y luego pensaremos en cómo convertirla nuevamente en agua.
    1. 0
      Febrero 14 2023
      Cita: evgen1221
      Primero, destilaremos toda el agua en la viga y luego pensaremos en cómo convertirla nuevamente en agua.

      Precisamente, si el capitalismo comienza a producir hidrógeno a partir del agua de mar, en 100 años todos los océanos se convertirán en desiertos.
      1. +2
        Febrero 14 2023
        Cita: tihonmarine
        si el capitalismo comienza a producir hidrógeno a partir del agua de mar, en 100 años todos los océanos se convertirán en desiertos.
        No lo harán, porque al quemar hidrógeno, funcionará, ¡no lo creerás! - toda la misma agua.
  7. +5
    Febrero 14 2023
    De nuevo, se repite la misma megamierda que ya estaba con los vehículos eléctricos. Al igual que en el caso de los vehículos eléctricos, la pregunta era: de dónde obtener electricidad para cargar TAL cantidad de baterías, y con el hidrógeno producido por electrólisis, surge la misma pregunta: de dónde obtener tanta electricidad para que esta electrólisis se lleve a cabo. ? Bueno, y preguntas relacionadas: ¿dónde poner el exceso de cloro?, ¿dónde y en qué almacenar el hidrógeno antes de usarlo?, ¿cómo aceptar el hecho de que, teniendo en cuenta las pérdidas de energía y la logística infernal con el almacenamiento y el transporte, esta energía sera dorado? En general, da igual con qué se diviertan los renacuajos, siempre que no le den vida. Porque está cargado.
  8. +1
    Febrero 14 2023
    ¿Qué apellidos australianos interesantes tienen los científicos, transportaron a todos sus familiares a Australia?
    1. +1
      Febrero 14 2023
      Cita: tralflot1832
      ¿Qué apellidos australianos interesantes tienen los científicos, transportaron a todos sus familiares a Australia?

      Hay 1 chinos de los 177 millones de habitantes de Australia, y todos tienen un alto nivel educativo, pero no son agricultores.
      1. -1
        Febrero 14 2023
        Revelaré un terrible secreto, un proyecto internacional. De la República Popular China - Universidad de Nanjing.
  9. 0
    Febrero 14 2023
    Si todo sale bien, los próximos planes de los ingenieros son utilizar en procesos comerciales la producción de hidrógeno para pilas de combustible y en la síntesis de amoníaco.
    ¿Qué es esto? ¿Se va a utilizar la electrólisis "en la síntesis de amoníaco"? Si la electrólisis no está directamente relacionada con la síntesis de amoníaco, entonces la frase es una muestra de analfabetismo. Si lo hace, entonces el autor debería haber al menos insinuado cómo.
    1. 0
      Febrero 14 2023
      Cita: Vladimir Postnikov
      ¿Se va a utilizar la electrólisis "en la síntesis de amoníaco"? Si la electrólisis no está directamente relacionada con la síntesis de amoníaco, entonces la frase es una muestra de analfabetismo.

      ¿No enseñaste en la escuela que el amoníaco se compone de tres partes de hidrógeno y una parte de nitrógeno, y que se obtiene por síntesis directa a partir de estos elementos (bajo presión y en presencia de un catalizador)? Y acusas a otro de analfabetismo...
      1. 0
        Febrero 14 2023
        ¿No aprendiste en la escuela que...

        ¿No enseñaste en la escuela que el proceso de Haber al que te refieres se realiza a una temperatura de 480 grados centígrados y una presión de 3500 atmósferas y requiere una mezcla de hidrógeno puro y nitrógeno puro sin la menor mezcla de oxígeno y dióxido de carbono? Existen métodos mucho más simples y tecnológicos para obtener amoníaco a partir de minerales que contienen nitrógeno en catalizadores económicos. ¿Y cree que el comentario se le hizo incorrectamente?
      2. 0
        Febrero 14 2023
        Cita: astepanov
        ¿No enseñaste en la escuela que el amoníaco se compone de tres partes de hidrógeno y una parte de nitrógeno, y que se obtiene por síntesis directa a partir de estos elementos (bajo presión y en presencia de un catalizador)? Y acusas a otro de analfabetismo...

        Yo personalmente lo acuso de analfabetismo. Te lo repetiré personalmente, si no lo entiendes: ¿Será que el amoníaco se sintetiza por electrólisis? Si no le han enseñado la lógica del idioma, entonces usted, como el autor, es difícil de entender para una persona alfabetizada. hi
  10. -2
    Febrero 14 2023
    Un caso raro en el que se hizo algo sensato en los EE. UU., pero por esta misma razón puede que no despegue: hay menos para cortar en uno barato. Aunque, por otro lado, el catalizador en sí es relativamente económico y no se consume en la reacción, por lo que los ahorros son regulares. Aquí ahorran más en el hecho de que puede dividir el agua de mar filtrada
  11. +2
    Febrero 14 2023
    ¿Significado? Es mucho más fácil y económico usar gas natural para la producción de amoníaco e hidrógeno que encender electrolizadores.
    Porque además del hidrógeno, que da metano, también existe el negro de humo, sin el cual la industria de los neumáticos y el caucho se detendría. En primer lugar, el carbono es ideal como relleno para una mezcla de caucho y relleno: todos los intentos de usar arcilla o plástico reducen a veces la vida útil del caucho de la rueda. Y en segundo lugar, los rellenos sintéticos, que han estado tratando de hacer durante muchos años, de todos modos, incluso con la producción en masa, es decir, el costo más bajo, conducirán a un aumento en el costo de los neumáticos en al menos la mitad. Una cosa es desperdicio en la producción de hidrógeno, otra cosa es toda una empresa química para la producción de este relleno en sí.
  12. 0
    Febrero 14 2023
    ¿Estás atónito, Vladimir Nikolaevich, querida? - ¿De dónde vino el mar en Pluka? Hicieron una luz de ellos hace mucho tiempo. "Lo siento, ¿qué hiciste?" “¡Combustible, violinista, combustible!”
  13. 0
    Febrero 14 2023
    Cita: astepanov
    Para la producción de 1 kg de hidrógeno se requieren 720 MJ de energía, la misma cantidad de energía se obtendrá en forma de calor cuando se quema el hidrógeno.

    La elección es pequeña: recolectar la misma energía en baterías (para automóviles) o en hidrógeno.
    Según tengo entendido, si las plantas de energía nuclear se encienden "TO LLENO", entonces es lógico usar el exceso de energía para el hidrógeno (todavía no existen tales baterías).

    Por qué, en cambio, están inactivos no está del todo claro ...
  14. +1
    Febrero 14 2023
    Sí... Como todos saben, los bollos crecen en los árboles y la electricidad fluye de un enchufe.
  15. 0
    Febrero 14 2023
    Para producir 1 litro de hidrógeno, se deben quemar 10 litros de hidrógeno para producir electricidad para descomponer el agua. "Beneficioso" solo como una acumulación adicional de energía no utilizada.
  16. -1
    Febrero 14 2023
    Cuando Saakashvilli espetó sobre el "hidrógeno verde", se quedó.
    ¿Por qué el hidrógeno es "verde" y no "azul"?
    1. 0
      Febrero 14 2023
      La gradación de color del hidrógeno depende del método de producción y de la huella de carbono, es decir, la cantidad de emisiones nocivas:

      "verde" - producido utilizando energía de fuentes renovables por electrólisis del agua, se considera el más limpio;
      "azul" - producido a partir de gas natural; en este caso, el dióxido de carbono se acumula en instalaciones especiales de almacenamiento;
      "amarillo" - producido usando energía atómica.
      en la producción de hidrógeno "gris", las emisiones nocivas van a la atmósfera.
  17. 0
    Febrero 14 2023
    El hidrógeno no se produce para la combustión en las centrales térmicas, como ha decidido la mayoría de los comentaristas. El hidrógeno se utiliza en una variedad de procesos industriales que van desde combustibles sintéticos y productos petroquímicos hasta semiconductores y vehículos eléctricos con celdas de combustible de hidrógeno. Al mismo tiempo, el costo de producir 1 kg de hidrógeno "verde" obtenido por electrólisis es de aproximadamente $10, a partir del gas natural $1,5-3.
    Después de los éxitos iniciales, un equipo internacional de científicos trabajará para expandir la producción de hidrógeno a partir del agua de mar mediante el uso de un electrolizador más grande.

    En China, aprendieron a extraer hidrógeno del agua de mar sin plantas ni bombas desalinizadoras: no puede ser más barato
    Científicos de la Universidad Técnica de Nanjing en China...
    Los investigadores han probado el funcionamiento de la innovadora instalación en la práctica. Una demostración de 11 celdas de electrólisis fue bajada a las aguas de la bahía de Shenzhen, donde funcionó sin parar durante 130 días. Cada hora la planta producía 386 litros de hidrógeno. La electricidad se gastó solo en el bombeo de agua de mar dulce y en el proceso de electrólisis en sí.
    17.12.2022/3/1079038 https://1081406dnews.ru/XNUMX/v-kitae-nauchilis-dobivat-vodorod-iz-morskoy-vodi-bez-opresniteley-i-nasosov-deshevle-ne-bivaet?from=related-grid&from -fuente =XNUMX
    1. +1
      Febrero 14 2023
      Si hablamos del coste de producción - lo más deshman es la descomposición térmica del agua en las instalaciones de concentración solar. El agua que fluye a través de la tubería se usa para enfriar los espejos (antes de que su temperatura aumente aún más), luego de lo cual se envía al concentrador solar, donde se descompone en oxígeno e hidrógeno por la estúpida energía del sol.
      El % del calor excedente o perdido dentro de dicho ciclo se puede utilizar para generar vapor a baja presión que proporcionará energía a la planta para bombear agua. Se puede proporcionar una separación suficientemente eficiente de oxígeno e hidrógeno en una columna de gravedad subterránea (combinando simultáneamente el primer circuito de enfriamiento del agua que ingresa al sistema).
      Por supuesto, el hidrógeno necesitará una purificación adicional, pero dicho sistema casi no requiere generación de terceros (principalmente para enfriamiento y compresión), y el suyo propio está mínimamente involucrado (posicionando espejos, bombeando agua).
      Con agua de mar, no se pueden evitar las hemorroides en los materiales, debido a las sales y su alta corrosividad.
  18. +1
    Febrero 14 2023
    Todas estas áreas de "hidrógeno verde" son trampas y locuras. La cosa es estúpida en química y física: no importa cuán sofisticado sea, SIEMPRE se necesitará más energía para descomponer el agua (debido a la eficiencia <100%) que para quemar hidrógeno en una atmósfera de aire / oxígeno o una operación de celda de combustible. Dado que la energía a menudo se gasta dentro del proceso de descomposición del agua (electrólisis) con una eficiencia <100%, entonces estas ya son pérdidas, pero las pérdidas también se gastan en el transporte de energía, y las pérdidas (por calor) y la máxima eficiencia de generación de EE son gastado en generación de energía en TPP o NPP habrá un 40% Además, el hidrógeno deberá comprimirse significativamente (más pérdidas) y enfriarse simultáneamente (y más pérdidas). Y el hidrógeno en sí mismo, a diferencia del petróleo o el gas natural, es muy inútil para el transporte remoto a través de tuberías (debido a su alta capacidad de difusión y peligro extremo de incendio y explosión con todo esto). Es decir, también habrá pérdidas por el transporte de hidrógeno en forma balonizada, y muy importantes.

    Sin embargo, si se produce a partir de agua de mar (u otra) utilizando paneles solares, la eficiencia de las células solares (no de laboratorio, sino de diseños industriales, y promedio y no "de arranque") no supera el 22% (en condiciones casi ideales) . Y con los propios SB en la zona costera (más cerca de la producción para evitar pérdidas), no sucederán las mejores cosas debido a la deposición de sales y su inevitable impacto en las estructuras y el rendimiento. Sí, y las propias células solares proporcionan una generación estacional no ideal, por no hablar de las zonas ocupadas (en la zona costera, os lo recuerdo).

    Es decir, la idea huele a "tonterías", porque se necesitará MUCHA más energía para producir hidrógeno (y hacerlo utilizable) de lo que traerá al consumidor. La conveniencia en su transporte también es abstracta (especialmente en el almacenamiento): puede verter un benzak a través de un tubo de tanque a tanque o repostar "fácil". Y el hidrógeno es hidrógeno, en forma líquida este bebé requiere temperaturas criogénicas, y durante el almacenamiento puede requerir (con más o menos tiempo).

    Pero volvamos a la idea misma: "hidrógeno del agua de mar". Poder ? Poder. Pregunta: ¿para qué?
  19. 0
    Febrero 14 2023
    Para obtener el resultado sin el uso de costosos catalizadores
    Puede probar formas de irradiar agua (o vapor) durante la electrólisis.

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