Hvad er vandopdeling?

Vandopdeling er processen med at nedbryde den kemiske forbindelse af vand i dets bestanddele af brint og ilt.Der er mange tilgange til vandopdeling, hvor den mest almindelige blandt dem er elektrolyse, hvor en elektrisk strøm ledes gennem vand for at producere brint- og iltioner.Selvom mange metoder til opdeling af vand ikke er energieffektive med hensyn til den energi, der kræves for at adskille brint og ilt fra vand mod den energi, der kan udledes senere fra det rene brint til brændstof, ses processen ikke desto mindre som et potentielt alternativ til at udskifte enafhængighed af fossile brændstoffer.Anvendelser, der bruger solenergi og nye kemiske katalysatorer til opdeling af vand, tilbyder en lovende metode til produktion af vedvarende netto energigevinster uden at producere drivhusgasemissioner eller andre forurenende stoffer i processen.

såsom vindkraft anvendes nu til at generere elektrisk strøm i nye former for elektrolyse.Målet er at skabe et vandopdelingssystem, der er helt drevet af vedvarende energikilder, såsom sollys, hvilket gør brintproduktionen konkurrencedygtig mod fossile brændstoffer.Udfordringen i processen har været at udvikle elektroder, der er lavet af billige og holdbare materialer.Cobalt- og nikkelboratforbindelser har vist sig at tilbyde øget effektivitet, og de er billige og lette at fremstille.Selvom disse nye elektrodeforbindelser er sikre i kommercielle producerende systemer med solbrændstoffer, kan de endnu ikke konkurrere med effektiviteten af industrielle elektrolysemetoder, der bruger farlige alkaliforbindelser som elektrolytopløsninger. Vandopdelingsmekanismer, der giver det mest løfte med hensyn til energiforøgelseer baseret på processen med fotosyntesen, som planter bruger til at omdanne sollys til kemisk energi.Mens naturlige systemer til dette er meget langsomme og kunstige systemer, der efterligner det oprindeligt havde en effektivitet på mindre end 1%, da forskningen begyndte på dem tilbage i 1972 i Japan, øger nye processer brintproduktionsniveauer.Japanske forskere i 2007 begyndte at overtrække elektroder lavet af hydrogeneret mikrokrystallinsk silicium med nanopartikler af platin, hvilket yderligere øgede stabiliteten og levetiden for elektroderne og deres katalytiske evne ved vandopdeling. Lignende forskning på National Renewable Energy Laboratory (NREL) i De Forenede Stater er målrettet mod solenergi til hydrogeneffektivitetskonverteringshastigheder på 14% i året 2015 med en øget holdbarhed af elektroder fra 1.000 timer i 2005 til 20.000 timer i 2015.Efterhånden som denne effektivitet stiger, falder de tilsvarende omkostninger ved produktion af brintbrændstoffer, med en amerikanske dollars (USD) pr. Kg ($/kg) omkostninger ved at producere H 2 I 2005 til $ 360/kg ned til $ 5/kg i 2015. Even.På dette niveau er vandopdeling for at producere brint stadig tre til ti gange dyrere end at generere hydrogenbaserede brændstoffer fra reformationen af naturgas.Forskningen har stadig en vis afstand til at gå, før den er konkurrencedygtig økonomisk med den etablerede energisektor.