Сутекті судан алу: Болашақтың энергиясы
Қазіргі таңда табиғи ресурстарды тиімді пайдалану және баламалы энергия көздерін іздеу — жаһандық маңызға ие тақырыптардың бірі. Осы тұрғыда сутек энергиясы ерекше назарда. Ол қоршаған ортаға зиянсыз, әрі тиімді отын көзі бола алады. Ал енді сұрақ: сутекті судан қалай алады?
Судың химиялық құрамы және оның артықшылықтары
Су — бұл екі сутек атомы мен бір оттек атомынан тұратын қарапайым молекула. Бірақ дәл осы қарапайым құрылымның ішінде болашақтың энергиясы жасырулы деуге болады. Судың мол болуы және оның құрамынан сутекті бөлу мүмкіндігі — бұл энергия саласындағы үлкен жетістікке жол ашады.
Электролиз әдісі: ең кең таралған тәсіл
Судан сутек алу жолдарының ішіндегі ең танымал және жиі қолданылатыны — электролиз әдісі. Бұл процесс кезінде суға электр тогы жіберіледі. Нәтижесінде су молекуласы құрамындағы сутек пен оттек атомдарына бөлінеді.
Электролиз процесі қалай жүреді?
- Арнайы электролизер қондырғысында су электродтар арасында орналастырылады.
- Электродтарға тұрақты ток беріледі.
- Оң электродта (анодта) оттек бөлінеді, ал теріс электродта (катодта) сутек бөлінеді.
- Осылайша таза сутек газы алынады, оны жинап, әртүрлі мақсаттарда қолдануға болады.
Бұл әдіс қарапайым болғанымен, көп мөлшерде электр энергиясын қажет етеді, сондықтан оның тиімділігі қолданылатын энергия көздеріне тікелей байланысты. Егер бұл процесс күн немесе жел энергиясы арқылы жүзеге асса, онда алынатын сутек шынымен де экологиялық таза болады.
Басқа тәсілдер: термохимиялық және биологиялық әдістер
Электролизден бөлек, сутек алу үшін термохимиялық әдістер де қолданылады. Бұл тәсілдерде суды жоғары температурада (мысалы, 800°C-тан жоғары) химиялық реакциялар арқылы ыдыратады. Мұндай әдістер әлі де зерттеу сатысында болғанымен, олар болашақта үлкен рөл атқаруы мүмкін.
Сонымен қатар, кейбір бактериялар мен балдырлар арнайы жағдайларда фотосинтез процесі арқылы сутек бөле алады. Бұл бағыт биотехнология саласының дамуымен бірге жетілуде.
Сутек қайда қолданылады?
Алынған сутек әртүрлі салаларда кеңінен қолданылады:
- Энергетикада: сутекпен жүретін отын элементтері электр энергиясын өндіреді.
- Көлік саласында: сутекпен жүретін көліктер (сутекті автокөліктер) экологиялық балама ретінде қарастырылады.
- Өнеркәсіпте: химиялық өнімдер өндіруде, металл өңдеуде.
Бүгінгі таңда судан сутекті қалай алады деген сұраққа жауап іздеу — бұл тек ғылыми қызығушылық қана емес, сонымен қатар адамзаттың болашағын қалыптастыру жолы.
