Новыя матэрыялы на аснове вадароду: велізарныя магчымасці здабычы вадароду

• аўтар:
• імя аўтара

  Quantumrun Foresight
• Красавік 23, 2024

Кароткі агляд

Навукоўцы распрацавалі метад пераўтварэння серавадароду, прамысловага пабочнага прадукту з непрыемным пахам, у карысны вадарод і серу з дапамогай святла і наначасціц золата. Такі падыход спрашчае працэс і можа знізіць выдаткі для прамысловасці, адначасова адкрываючы дзверы для больш чыстых крыніц энергіі, такіх як ператварэнне марской вады ў вадароднае паліва. Гэтыя дасягненні маюць далёка ідучыя наступствы: ад змяншэння забруджвання навакольнага асяроддзя да змены глабальных энергетычных рынкаў і стварэння новых працоўных месцаў у зялёнай эканоміцы.

Кантэкст новых матэрыялаў на аснове вадароду

У 2022 годзе інжынеры і навукоўцы з Універсітэта Райса распрацавалі для нафтахімічных заводаў інавацыйны метад пераўтварэння серавадароду, праблематычнага пабочнага прадукту з непрыемным пахам тухлых яек, у каштоўны вадарод і серу. Гэта дасягненне асабліва актуальна для галін, звязаных з выдаленнем серы з нафты, прыроднага газу, вугалю і іншых прадуктаў, дзе вытворчасць серавадароду з'яўляецца сур'ёзнай праблемай. Працэс выкарыстоўвае наначасціцы золата, каб каталізаваць ператварэнне серавадароду ў вадарод і серу за адзін этап, які сілкуецца выключна святлом. Гэты метад уяўляе сабой пераход ад традыцыйных метадаў, такіх як працэс Клаўса, які з'яўляецца больш складаным і вырабляе серу, але не вырабляе вадарод. 

Тэхналогія, ліцэнзаваная на Syzygy Plasmonics, стартап з Х'юстана, абяцае больш эканамічнае рашэнне для ліквідацыі серавадароду з патэнцыйным прымяненнем за межамі прамысловых умоў, уключаючы ачыстку каналізацыйных газаў і адходаў жывёл. З іншага боку, міжнародная даследчая група дасягнула поспехаў у вытворчасці вадароду непасрэдна з марской вады з дапамогай электролізу, абмінаючы патрэбу ў вадзе высокай чысціні. Гэты метад можа значна пашырыць крыніцы вады для вытворчасці вадароду, выкарыстоўваючы акіяны Зямлі як амаль бясконцы рэсурс. 

Уводзячы кіслотны пласт на каталізатары, даследчыкам удалося паменшыць праблемы, звязаныя з электролізам марской вады, такія як наяўнасць іёнаў хлору і адукацыя нерастваральных цвёрдых рэчываў. Такі падыход не толькі захоўвае эфектыўнасць электролізу, але і адкрывае магчымасць выкарыстання розных тыпаў вады, у тым ліку вадаправоднай і натуральнай прэснай. З ростам попыту на вадарод, як паказвае Міжнароднае энергетычнае агенцтва, гэта развіццё можа адыграць вырашальную ролю ў задавальненні глабальных патрэбаў у спажыванні энергіі з устойлівымі і багатымі рэсурсамі.

Разбуральнае ўздзеянне

Тэндэнцыя да выкарыстання матэрыялаў на аснове вадароду для энергетыкі і ліквідацыі адходаў азначае значны зрух у тым, як галіны могуць вырашаць экалагічныя праблемы. Для людзей павелічэнне даступнасці чыстых крыніц энергіі можа прывесці да больш устойлівага выбару ладу жыцця, напрыклад, аўтамабіляў, якія працуюць на вадародных паліўных элементах, якія выкідваюць толькі ваду. Прыняўшы гэтыя тэхналогіі, кампаніі могуць атрымаць выгаду ад зніжэння эксплуатацыйных выдаткаў і паляпшэння профіляў карпаратыўнай адказнасці, патэнцыйна пераўтвараючы пабочныя адходы ў каштоўныя рэсурсы. Акрамя таго, гэты зрух можа стымуляваць стварэнне новых працоўных месцаў у новых сектарах, арыентаваных на развіццё і падтрыманне інфраструктуры вадародных тэхналогій.

Для ўрадаў стратэгічныя інвестыцыі ў даследаванні і пашырэнне тэхналогій вытворчасці вадароду могуць пазіцыянаваць краіну ў якасці лідэра ў новай зялёнай эканоміцы. Усталёўваючы нарматыўныя рамкі, якія заахвочваюць прыняцце вадародных тэхналогій, урады могуць значна скараціць нацыянальныя вугляродныя сляды і выканаць міжнародныя кліматычныя абавязацельствы. Акрамя таго, пераход грамадскага транспарту і муніцыпальных службаў на вадародную энергію можа паслужыць мадэллю прыняцця чыстай энергіі, заахвочваючы ўдзел прыватнага сектара.

У глабальным маштабе пераход да матэрыялаў і тэхналогій на аснове вадароду можа змяніць энергетычную геапалітыку. Краіны з багатымі рэсурсамі аднаўляльнай энергіі могуць стаць ключавымі гульцамі ў вадароднай эканоміцы, памяншаючы залежнасць свету ад краін-экспарцёраў выкапнёвага паліва. Больш за тое, па меры сталення тэхналогіі атрымання вадароду з марской вады доступ да чыстай энергіі можа стаць больш справядлівым, што можа змяніць эканамічныя перспектывы прыбярэжных і астраўных краін.

Значэнне новых матэрыялаў на аснове вадароду

Больш шырокія наступствы новых матэрыялаў на аснове вадароду могуць уключаць: 

• Павелічэнне інвестыцый у праекты па аднаўляльнай энергетыцы, такія як сонечныя і ветраныя электрастанцыі для электралізу для вытворчасці вадароду.
• Распрацоўка новых стандартаў і правілаў бяспекі захоўвання, транспарціроўкі і выкарыстання вадароду, забеспячэнне грамадскай і экалагічнай бяспекі.
• Пераход у аўтамабільнай прамысловасці ў бок аўтамабіляў на вадародных паліўных элементах, што прывяло да зніжэння вытворчасці бензінавых і дызельных аўтамабіляў.
• Стварэнне новых працоўных месцаў у вытворчасці, размеркаванні вадароду і тэхналогіях паліўных элементаў, дыверсіфікацыя рынку працы.
• Гарадское і рэгіянальнае планаванне з уключэннем вадароднай інфраструктуры, такой як аўтазаправачныя станцыі і аднаўляльныя крыніцы энергіі, садзейнічанне больш чыстым гарадах.
• Трансфармацыя энергетычнага сектара з выкарыстаннем вадароду ў якасці ключавога ўдзельніка захоўвання і балансавання патрабаванняў да сеткі, павышэння энергетычнай бяспекі і незалежнасці.
• Пашырэнне глабальных гандлёвых шляхоў для вадароду з краінамі, багатымі аднаўляльнымі рэсурсамі, якія экспартуюць у краіны, якія маюць патрэбу ў чыстай энергіі.
• Зрухі ў паводзінах спажыўцоў у бок больш устойлівых прадуктаў і крыніц энергіі, абумоўленыя павышэннем дасведчанасці і даступнасцю рашэнняў, якія працуюць на вадародзе.

Пытанні для разгляду

• Як пераход на вадароднае паліва можа змяніць вашы штодзённыя паездкі і звычкі?
• Як прыватныя асобы і прадпрыемствы могуць унесці свой уклад у паскарэнне прыняцця вадароднай тэхналогіі?