تولید هیدروژن سبز به روشی ارزان ممکن شد

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از مجلۀ ساینس؛ جهان برای رهایی از وابستگی به سوخت‌های فسیلی به روش‌های ارزان‌تر برای تولید هیدروژن سبز نیاز دارد. هیدروژن، سوختی پاک‌سوز است که با استفاده از برق و تقسیم آب به هیدروژن و اکسیژن تبدیل می‌شود.

اکنون محققان روشی برای تولید هیدروژن و اکسیژن در محفظه‌های جداگانه پیدا کرده‌اند که نیاز به غشای گران قیمت در دستگاه‌های شکافت آب را برطرف می‌کند.

اگرچه این فناوری اکنون در مراحل مفهومی و کاربرد آزمایشگاهی است، اما می‌تواند در آینده به صنایع سنگین کمک کند تا وابستگی خود را به نفت، زغال سنگ و گاز طبیعی کاهش دهند.

رایج‌ترین دستگاه شکافت آب که با نام الکترولیز قلیایی شناخته می‌شود، برای جداسازی تولید هیدروژن و اکسیژن به یک غشاء متکی است. این غشاء به دلیل داشتن لایه‌های پرشمار بسیار گران‌قیمت است. برای رفع این مانع، محققان اقدام به طراحی دوبارۀ الکترولیز کرده‌اند تا تولید هیدروژن بدون شارژ آنُد، مولکول‌های الکترولیت مایع را تغییر دهد. بدین ترتیب، تولید مداوم هیدروژن با سرعت بالا و بدون نیاز به غشاء ممکن می‌شود و می‌تواند هزینۀ تولید هیدروژن در مقیاس بزرگ را شدیداً کاهش دهد.

با این حال، این رویکرد جدید همچنان با چالش‌هایی روبرو است. تیم تحقیقاتی این پروژه مجبور شد آند را با ماده‌ای بپوشاند تا از واکنش برومات در آند جلوگیری کند و بتواند هیدروژن را به محفظه دوم پمپ کند. این کار نیاز به افزودن کروم شش ظرفیتی به محلول دارد که شدیداً سرطان‌زا است. علاوه بر این، در الکترودهای این دستگاه از فلزات گران‌قیمت و کمیاب مانند پلاتین یا روتنیم استفاده شده است.

محققان در حال حاضر روی نسل بعدی این دستگاه کار می‌کنند و می‌کوشند مشکلات آن را رفع کنند. بی‌نیازشدن از غشاء در الکترولایزرها می‌تواند تا حد زیادی به تلاش برای کربن‌زدایی صنایع وابسته به سوخت‌های فسیلی کمک کند.