Para peneliti menemukan cara baru untuk menghasilkan hidrogen menggunakan gelombang mikro
Green Tech

Para peneliti menemukan cara baru untuk menghasilkan hidrogen menggunakan gelombang mikro


Kredit: Asosiasi RUVID

Sebuah tim peneliti dari Polytechnic University of Valencia dan Spanish National Research Council (CSIC) telah menemukan metode baru yang memungkinkan untuk mengubah listrik menjadi hidrogen atau produk kimia hanya dengan menggunakan gelombang mikro — tanpa kabel dan tanpa jenis kontak apa pun dengan elektroda . Ini merupakan revolusi di bidang penelitian energi dan pengembangan utama untuk proses dekarbonisasi industri, serta masa depan sektor otomotif dan industri kimia, di antara banyak lainnya. Studi tersebut telah diterbitkan dalam edisi terbaru Energi Alam, di mana penemuan itu dijelaskan.

Teknologi yang dikembangkan dan dipatenkan oleh UPV dan CSIC ini didasarkan pada fenomena reduksi gelombang mikro bahan padat. Metode ini memungkinkan dilakukannya proses elektrokimia secara langsung tanpa memerlukan elektroda, yang menyederhanakan dan secara signifikan mengurangi penggunaan praktisnya, karena memberikan lebih banyak kebebasan dalam desain struktur perangkat dan memilih kondisi operasi, terutama suhunya. adalah teknologi dengan potensi praktis yang besar, terutama untuk penggunaannya dalam menyimpan energi dan memproduksi bahan bakar sintetis dan produk kimia hijau. Aspek ini memiliki kepentingan yang signifikan saat ini, karena transportasi dan industri tenggelam dalam transisi menuju dekarbonisasi, yang berarti keduanya harus bertemu menuntut tujuan antara tahun 2030 dan 2040 untuk mengurangi konsumsi energi dan zat dari sumber fosil, terutama gas alam dan minyak, “kata José Manuel Serra, dosen penelitian CSIC di Institut Teknologi Kimia, menyoroti.

Hidrogen hijau untuk keperluan industri dan transportasi

Kegunaan utama dari teknologi revolusioner ini adalah produksi hidrogen hijau (diproduksi tanpa mengeluarkan gas rumah kaca) dari air untuk keperluan industri dan transportasi. Sebagaimana dicatat oleh tim ITQ dan ITACA, ini merupakan teknologi yang sangat potensial untuk sektor otomotif, khususnya untuk mobil berbahan bakar sel bahan bakar dan hybrid atau kendaraan besar seperti kereta api atau kapal. Tetapi juga untuk industri kimia, metalurgi, sektor keramik atau produksi pupuk, di antara banyak sektor lainnya.

“Metode ini akan memungkinkan untuk mengubah listrik terbarukan, biasanya yang berasal dari matahari atau angin, menjadi produk nilai tambah dan bahan bakar ramah lingkungan. Metode ini memiliki kegunaan yang tak terhitung jumlahnya dan kami berharap penggunaan baru muncul untuk penyimpanan energi, pengembangan bahan baru dan produksi kimia. , “menyoroti José Manuel Catalá, peneliti di ITACA institute UPV. Dalam artikel yang diterbitkan di Energi Alam, para peneliti juga memberikan studi teknis dan ekonomi yang menunjukkan bahwa teknologi ini akan memungkinkan untuk memperoleh efisiensi energi yang tinggi, dan bahwa biaya fasilitas untuk melakukan proses produksi hidrogen sangat kompetitif dibandingkan dengan teknologi konvensional.

Pengisian baterai sangat cepat… dan eksplorasi ruang angkasa

Tim UPV dan CSIC sedang mempelajari kegunaan lain di masa depan untuk teknologi ini, dan saat ini memfokuskan upayanya pada penggunaannya untuk pengisian daya baterai yang sangat cepat “Teknologi kami dapat memungkinkan penurunan ukuran elektroda (anoda logam) secara praktis. yang menyimpan energi. Dengan kata lain, kita akan beralih dari proses pengisian progresif berbasis lapisan, yang dapat memakan waktu berjam-jam, menjadi proses simultan di seluruh elektrolit, yang memungkinkan pengisian baterai dalam beberapa detik, “kata José Manuel Catalá.

Penggunaan lain adalah pembangkitan oksigen secara langsung dengan gelombang mikro, yang membuka spektrum luas penggunaan baru. “Salah satu kegunaan khusus adalah produksi langsung oksigen dengan batuan ekstra-terestrial, yang dapat memiliki peran kunci dalam eksplorasi dan kolonisasi bulan, Mars, atau badan batuan lain di tata surya di masa depan,” José Manuel Serra menyimpulkan.

Sejarah singkat penemuannya

Tim peneliti mengamati bahwa ketika bahan ionik diolah dengan gelombang mikro, bahan tersebut menunjukkan perubahan yang tidak biasa pada sifatnya, terutama konduktivitas elektroniknya, perubahan yang tidak terjadi saat dipanaskan secara konvensional. “Keingintahuan kami untuk memahami perubahan mendadak pada properti kelistrikannya membuat kami menggali lebih dalam, merancang eksperimen baru, reaktor gelombang mikro baru, dan menerapkan teknik analisis lainnya,” jelas José Manuel Catalá.

Tim dari ITACA dan ITQ institute memverifikasi bahwa gelombang mikro berinteraksi dengan bahan-bahan ini dengan mempercepat elektron dan memberikan jalan untuk pelepasan molekul oksigen dari strukturnya (yang juga disebut reduksi). Perubahan ini terwujud secara khusus dengan perubahan mendadak pada konduktivitas pada suhu yang relatif rendah (sekitar 300ºC). “Keadaan semi-seimbang ini dipertahankan saat gelombang mikro diterapkan, tetapi cenderung kembali melalui reoksigenasi (reoksidasi) ketika gelombang mikro berhenti diterapkan. Kami segera menyadari potensi praktis yang besar dari penemuan ini, terutama pada titik persimpangan seperti Saat ini kita berada di dalam dekarbonisasi progresif, yang diperlukan untuk mencapai tujuan Uni Eropa yang secara klimaks netral pada tahun 2050, sebuah ekonomi dengan nol emisi gas rumah kaca bersih, “José Manuel Serra menyimpulkan.


Hidrogen yang lebih bersih dan lebih murah dari metana


Informasi lebih lanjut:
JM Serra dkk. Produksi hidrogen melalui pemisahan air yang diinduksi gelombang mikro pada suhu rendah, Energi Alam (2020). DOI: 10.1038 / s41560-020-00720-6

Disediakan oleh Asociacion RUVID

Kutipan: Para peneliti menemukan cara baru untuk memproduksi hidrogen menggunakan gelombang mikro (2020, 4 November), diakses 27 November 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-11-hydrogen-microwaves.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Lagutogel