Zeewater gesplitst om groene waterstof te produceren

Onderzoekers van de Universiteit van Adelaide in Australië hebben met succes zeewater gesplitst zonder voorbehandeling om groene (hydrogeen) waterstof te produceren.

Het internationale team stond onder leiding van professor Shizhang Qiao van de Universiteit van Adelaide en universitair hoofddocent Yao Zheng van de School of Chemical Engineering. 'We hebben natuurlijk zeewater gesplitst in zuurstof en waterstof met bijna 100 procent efficiëntie, om groene waterstof te produceren door elektrolyse, met behulp van een niet-edele en goedkope katalysator in een commerciële elektrolyser' - zei professor Qiao.

Een typische niet-edelstenen katalysator is kobaltoxide met chroomoxide op het oppervlak. 'We gebruikten zeewater als grondstof zonder de noodzaak van voorbehandelingsprocessen zoals omgekeerde osmose-ontzilting, zuivering of alkalisatie. De prestaties van een commerciële elektrolyser met onze katalysatoren in zeewater benaderen de prestaties van platina/iridium-katalysatoren in sterk gezuiverd gedeïoniseerd water' - zei geassocieerd professor Zheng.

Het team publiceerde hun onderzoek in het tijdschrift Nature Energy. 'De huidige elektrolysers werken met sterk gezuiverd water als elektrolyt. De toenemende vraag naar waterstof om de door fossiele brandstoffen gegenereerde energie geheel of gedeeltelijk te vervangen, zal de schaarste van de steeds beperkter wordende zoetwaterbronnen aanzienlijk doen toenemen' - aldus universitair hoofddocent Zheng. Zeewater is een bijna oneindige bron en wordt beschouwd als een natuurlijke grondstof voor elektrolyten. Dit is praktischer voor regio's met lange kustlijnen en overvloedig zonlicht. Het is echter niet praktisch voor regio's waar zeewater schaars is.

Elektrolyse van zeewater staat nog in de kinderschoenen in vergelijking met elektrolyse van zuiver water vanwege nevenreacties van de elektrode en corrosie als gevolg van de complexiteit van het gebruik van zeewater. 'Het is altijd nodig om onzuiver water te behandelen tot een niveau van waterzuiverheid voor conventionele elektrolysers, waaronder ontzilting en deïonisatie, wat de exploitatie- en onderhoudskosten van de processen verhoogt. Ons werk biedt een oplossing om direct gebruik te maken van zeewater zonder voorbehandelingssystemen en toevoeging van alkali, die vergelijkbare prestaties laat zien als die van de bestaande op metalen gebaseerde zuivere waterelektrolyser' --zei universitair hoofddocent Zheng.

Het team zal werken aan het opschalen van het systeem door een grotere elektrolyser te gebruiken, zodat het kan worden gebruikt in commerciële processen, zoals waterstofproductie voor brandstofcellen en ammoniaksynthese.