Merivedestä menovedeksi – tutkijat onnistuivat valmistamaan polttoaineeksi kelpaavaa vetyä suoraan merivedestä 

Merivedestä erotettu vety voi toimia polttoaineena, joka ei tuota rahtuakaan kasvihuonepäästöjä.

energiantuotanto
Teksti
Lassi Lapintie
Julkaistu yli kolme vuotta sitten

Kansainvälisesti arvostetun Stanfordin yliopiston tutkijat kertovat valmistaneensa vetyä suoraan merivedestä aurinkoenergian avulla.

Vety on polttoaine, jota on maailman merissä käytännössä rajaton määrä. Sen polttaminen ei tuota lainkaan kasvihuonepäästöjä, sillä palamistuotteena hapen kanssa muodostuu vain lisää vettä. Merivedestä erotettu vety voisi toimia tapana varastoida uusiutuvaa energiaa Suomen kaltaisissa maissa, joissa aurinkoenergiaa on tarjolla vain osan vuodesta.

“Vetypolttoaineella on hyvin korkea energiatiheys, joten energian varastointi vetynä olisi hyvin tehokasta. Maissa, joissa aurinkoenergiaa ei ole tarjolla, tuulivoimaa voitaisiin ehkä käyttää meriveden muuttamisessa polttoaineeksi”, tutkija Hongjie Dai kertoo Suomen Kuvalehdelle sähköpostitse.

Vetykaasua voidaan valmistaa vedestä elektrolyysinä tunnetun prosessin avulla. Kyseessä on jo 1800-luvun alulta tunnettu menetelmä, jossa vesi hajotetaan hapeksi ja vedyksi sähkövirralla.

Käytännössä prosessia on kuitenkin ollut lähes mahdoton hyödyntää laajamittaisessa energiatuotannossa.

Elektrolyysi on vaatinut tislattua, suolatonta vettä, jonka tuottaminen teollisessa mittakaavassa on kallista. Jos prosessissa käyttää merivettä, veden suolan aiheuttama korroosio pilaa elektrolyysissä käytettävän laitteiston.

“Kaupunkien ja autojen energiatarpeiden tyydyttäminen vaatii niin paljon vetyä, ettei tislatun veden käyttäminen ole mitenkään mahdollista”, sanoo Hongjie Dai tiedotteessa.

Tästä syystä vain pienessä osassa vedyntuotannosta on käytetty elektrolyysiä. Suurin osa teollisesta vedystä tuotetaan maakaasun höyryreformoinnilla, joka tuottaa hiilidioksidipäästöjä ja kiihdyttää ilmastonmuutosta.

 

Stanfordin tutkijat käyttivät kokeessaan aurinkopaneeleista saatua sähköä ja San Franciscon lahdesta otettua merivettä. Ruostumisongelma ratkaistiin lisäämällä laitteistoon kerros yhdisteitä, jotka hidastavat korroosiota. Jälkiviisaina tutkijat hämmästyivät ratkaisunsa yksinkertaisuutta.

“Jos meillä olisi ollut kristallipallo kolme vuotta sitten, olisimme onnistuneet tässä kuukaudessa”, tutkija Dai sanoo.

Siinä missä suojaamaton laitteisto toimi meriveden kanssa vain noin 12 tuntia ennen hajoamistaan, suojakerroksella varustettu toimi yli tuhat tuntia.

Tutkijoiden mukaan heidän kokeilunsa todistaa menetelmän toimivuuden, mutta he jättävät teollisuuden pohdittavaksi, miten sitä kehitettäisiin massatuotantoon.

Uusi tekniikka on helppo ottaa käyttöön, sillä Stanfordin tutkijoiden mukaan jo nykyisin käytössä olevat elektrolyysilaitteet voidaan suojata korroosiolta.

Tutkimus ilmestyi PNAS-tiedejulkaisussa maanantaina 18. maaliskuuta.