ابتکار امارات در ایجاد مزارع هیدروژنی
استخراج هیدروژن با انرژی خورشیدی و آب دریا به‌صورت مستقیم، فناوری نوینی است که توسط دانشگاه شارجه توسعه پیدا و امکان تولید هیدروژن پاک را بدون نیاز به نمک‌زدایی فراهم کرده است، این روش در مناطق خشک ساحلی با منابع محدود آب شیرین، تولید هیدروژن سبز را به‌طور پایدار و اقتصادی ممکن می‌کند.
Admin1
پژوهشگران دانشگاه شارجه روشی نوین و مقیاس‌پذیر برای استخراج هیدروژن از آب دریا معرفی کرده‌اند که مشکلات اصلی روش‌های سنتی همچون خوردگی و کاهش عملکرد را برطرف می‌کند. این فناوری امکان تولید هیدروژن پاک را بدون نیاز به نمک‌زدایی آب دریا فراهم می‌آورد که به‌ویژه برای مناطق خشک ساحلی همچون امارات متحده عربی بسیار مناسب است که آب شیرین محدود و منابع خورشیدی فراوان دارند.
در روش جدید از یک الکترود چندلایه با ساختار پیشرفته استفاده شده است که شامل جایگاه‌های باز لوویس کربنات (CO₃²⁻) روی کاتالیزور کبالت در نانوساختار NiBOx است و توسط آرایه‌های Ni(OH)₂/NF پشتیبانی می‌شود. ترکیب بورون در ساختار Ni-OOH موجب تشکیل لایه محافظ متابورات می‌شود که از خوردگی فلز و تشکیل اکسیدهای غیررسانا جلوگیری می‌کند و مقاومت الکترود را در شرایط شور آب دریا افزایش می‌دهد.
این الکترود با ایجاد یک ریزمحیط واکنش بهینه، به‌طور مداوم مولکول‌های آب را می‌شکند و یون‌های H⁺ را جدا می‌کند که این فرآیند موجب اسیدی شدن موضعی می‌شود و سرعت واکنش اکسیداسیون آب (OER) را افزایش می‌دهد. همچنین این اسیدی شدن موضعی از ورود یون‌های کلرید و تشکیل رسوبات جلوگیری می‌کند که دو مشکل عمده در الکترولیز مستقیم آب دریا به‌شمار می‌روند.
نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد که این فناوری قادر است هیدروژن را با چگالی جریان صنعتی یک آمپر بر سانتی‌متر مربع و ولتاژ ۱.۶۵ ولت تولید کند که نشانه‌ای از عملکرد پایدار و کارآمد آن است. این دستاورد می‌تواند تولید هیدروژن سبز را به‌طور قابل‌توجهی تسهیل کند، چراکه نیاز به آب شیرین و فرآیندهای پرهزینه نمک‌زدایی را حذف می‌کند و امکان استفاده از انرژی خورشیدی در مناطق خشک ساحلی را فراهم می‌آورد.
این فناوری می‌تواند انقلابی در تولید هیدروژن در مناطق کم‌آب ایجاد کند و به توسعه مزارع هیدروژنی کمک کند. این روش نوآورانه، راهکاری پایدار، اقتصادی و زیست‌محیطی برای تولید هیدروژن از منابع فراوان آب دریا و انرژی خورشیدی ارائه می‌دهد که می‌تواند نقش مهمی در آینده انرژی پاک ایفا کند.
