ศักยภาพของไฮโดรเจนในฐานะแหล่งพลังงานสะอาดกำลังได้รับการยอมรับทั่วโลก และจีนกำลังมีความก้าวหน้าอย่างน่าทึ่งในสาขานี้ ในขณะที่น้ำอิเล็กโทรไลต์ด้วยพลังงานหมุนเวียนกลายเป็นหัวข้อข่าว นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนได้ก้าวไปอีกขั้นด้วยการอิเล็กโทรไลต์น้ำทะเลโดยตรง ซึ่งเป็นนวัตกรรมที่ก้าวล้ำ
นำโดยนักวิทยาศาสตร์ หวัง เอ้อตง จากสถาบันฟิสิกส์เคมีต้าเหลียน สาขาหนึ่งของสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน เมื่อเร็ว ๆ นี้ ทีมงานได้ประกาศความสำเร็จครั้งสำคัญ นั่นคือ การผลิตไฮโดรเจนที่เสถียรจากน้ำทะเลติดต่อกันมากกว่า 2,000 ชั่วโมง สิ่งที่ทำให้ระบบแตกต่างออกไปไม่เพียงแต่ประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังรวมถึงประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่น่าประทับใจด้วย โดยใช้พลังงาน DC เฉลี่ยเพียง 4.04 kWh ต่อลูกบาศก์เมตรของไฮโดรเจน
การอิเล็กโทรลิซิสโดยตรงของน้ำทะเลอาจฟังดูง่าย แต่ก็ถือเป็นความท้าทายที่สำคัญ ทะเลเป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนของธาตุไอออนต่างๆ รวมถึงคลอไรด์ แมกนีเซียม และแคลเซียมไอออน เป็นที่ทราบกันว่าไอออนเหล่านี้กระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์ ซึ่งนำไปสู่ปัญหาต่างๆ เช่น การตกตะกอนของคลอรีนและการกัดกร่อนของอุปกรณ์ ซึ่งขัดขวางความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของกระบวนการ
เพื่อเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ ทีมงานได้นำแนวทางที่ครอบคลุมมาใช้ พวกเขาดำเนินการวิจัยอย่างกว้างขวาง พัฒนาวัสดุเฉพาะทาง และออกแบบระบบบูรณาการ ความพยายามของพวกเขามุ่งเน้นไปที่การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยา ปฏิกิริยาของอิเล็กโทรด และการควบคุมอิเล็กโทรไลต์
ความสำเร็จของพวกเขา ได้แก่ การสร้างอิเล็กโทรดต้านทานคลอรีนขั้นสูงสำหรับการวิวัฒนาการของออกซิเจน อิเล็กโทรดที่ป้องกันการสะสมไอออนของแคลเซียมและแมกนีเซียมในระหว่างการวิวัฒนาการของไฮโดรเจน การออกแบบอิเล็กโทรไลเซอร์ประสิทธิภาพสูงที่ออกแบบมาสำหรับน้ำทะเล และเทคโนโลยีการควบคุมอัตโนมัติสำหรับความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ นวัตกรรมเหล่านี้ไม่ได้เป็นเพียงเชิงทฤษฎีเท่านั้น ทีมงานได้ยื่นคำขอรับสิทธิบัตร 17 ฉบับที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสของน้ำทะเล ซึ่งก่อให้เกิดผลงานด้านทรัพย์สินทางปัญญาที่แข็งแกร่ง
ประสิทธิภาพของเครื่องอิเล็กโทรลิซิสน้ำทะเล 1 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมงนั้นน่าประทับใจเป็นพิเศษ หน่วยนี้ใช้น้ำทะเลธรรมชาติจากทะเลต้าเหลียน ซึ่งแสดงผลลัพธ์ที่โดดเด่นระหว่างการทดสอบ 2000- ชั่วโมง: แรงดันไฟฟ้าในห้องโดยเฉลี่ย 1.69V ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน 4.04 kWh ต่อลูกบาศก์เมตรของไฮโดรเจน และมีปริมาณออกซิเจนคลอรีนน้อยกว่า กว่า 20 ส่วนต่อพันล้านส่วน
ด้วยแรงผลักดันจากความทะเยอทะยาน Wang Erdong และทีมงานของเขากำลังทำงานซ้ำครั้งถัดไป โดยมีเป้าหมายที่จะเพิ่มความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าของอิเล็กโตรไลเซอร์เป็นสองเท่าภายใต้แรงดันไฟฟ้าเดียวกัน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพให้ดียิ่งขึ้น
