Исследователи из Университета Шарджи (ОАЭ) предложили инновационную технологию, позволяющую эффективно извлекать водород прямо из морской воды — без необходимости её предварительного опреснения. Эта разработка может стать особенно полезной для засушливых прибрежных регионов, где пресной воды недостаточно, но морская вода и солнечный свет доступны в избытке.
Как это работает
Ключевой элемент новой технологии — специально разработанный многослойный электрод, устойчивый к коррозии и ухудшению характеристик, обычно вызываемым ионами хлора в морской воде. В традиционных методах электролиза морской воды именно эти ионы становятся главной проблемой, разрушая материалы и снижая эффективность процесса.
В основе конструкции электрода лежит комбинация кобальтовых двойных гидроксидов (Co LDH), встроенных в наноструктуру NiBOx, размещённую на никелевой подложке с гидроксидом никеля (Ni(OH)₂/NF). Дополнительное включение бора формирует защитную метаборатную пленку, предотвращающую растворение металла и образование неэффективных оксидов.
Кроме того, карбонатные ионы (CO₃²⁻), встроенные в активные участки электрода, создают локальную кислотную микросреду, которая ускоряет реакцию выделения кислорода и защищает от негативного воздействия хлоридов и образования осадков.
Экспериментально подтверждено, что электрод способен работать при промышленно значимой плотности тока — 1 ампер на квадратный сантиметр при напряжении 1,65 вольта, без добавления химикатов и удаления солей из воды.
Зачем это нужно
Традиционные технологии получения водорода требуют либо пресной воды, либо предварительного опреснения морской воды, что связано с высокими затратами энергии. Новый метод позволяет отказаться от этих шагов, что делает процесс более устойчивым, экономичным и экологичным.
Если технологию удастся масштабировать, она может стать основой для солнечных водородных ферм в регионах с засушливым климатом, таких как ОАЭ. Там можно использовать избыточное солнечное излучение и морскую воду для производства так называемого "зелёного водорода" — топлива будущего, получаемого без выбросов углерода.
По словам профессора Юсефа Хайка, одного из авторов исследования, новый электрод обеспечивает промышленный уровень производительности при сравнительно низком энергопотреблении, что открывает путь к широкому внедрению технологии в реальных условиях.
