Kuna mageveevarud maailmas nappivad üha enam ja nõudlus säästva arengu järele kasvab, on külluslike mereveevarude arendamine ja kasutamine muutunud paljude riikide ja piirkondade jaoks oluliseks strateegiliseks valikuks. Nende hulgas on elektrolüütilised mereveeseadmed kui võtmetehnoloogia näidanud suurt potentsiaali mitmes valdkonnas, näiteks merevee magestamises ja ressursside kaevandamises.

1. Merevee elektrolüüsiseadmete ülevaade

(1) Definitsioon ja põhimõte
Elektrolüütilise merevee seadmed on seadmed, mis kasutavad merevee elektrolüüsimiseks elektrokeemilisi meetodeid kindlate eesmärkide saavutamiseks. Põhiprintsiip on see, et alalisvoolu toimel läbivad merevees sisalduvad soolad, näiteks naatriumkloriid, elektrolüüsikambris ionisatsioonireaktsioonid. Näiteks naatriumhüpokloriti valmistamisel kaotavad kloriidioonid anoodil elektrone ja tekitavad kloorgaasi; katoodil vabaneb vesinikgaas või tekivad hüdroksiidioonid. Nõuetekohase juhtimise korral saab saada kõrge kontsentratsiooniga ja stabiilse naatriumhüpokloriti lahuse, millel on tugevad oksüdeerivad omadused ja mida saab laialdaselt kasutada vee töötlemisel, desinfitseerimisel ja steriliseerimisel.

(2) Peamised komponendid

1. Toite juhtimise ja alaldi süsteem
Stabiilse ja usaldusväärse alalisvoolutoite pakkumine on elektrolüüsiprotsessi sujuva kulgemise võti. Kaasaegsed merevee elektrolüüsiseadmed kasutavad tavaliselt suure tõhususega ja energiasäästlikke alaldeid, mis suudavad väljundpinget ja -voolu täpselt vastavalt tegelikele vajadustele reguleerida.

2. Elektrolüütiline rakk
See on elektrolüütiliste reaktsioonide keskmes. Elektrolüüsi efektiivsuse parandamiseks ja energiatarbimise vähendamiseks on uus elektrolüüsirakk valmistatud spetsiaalsetest materjalidest, näiteks titaanil põhinevatest kaetud elektroodidest, millel on lisaks tugevale korrosioonikindlusele ka kõrvalreaktsioonide esinemise vähendamine. Samal ajal on elektrolüüsirakk-struktuuri disaini optimeerimine kasulik ka massiülekande tingimuste parandamiseks, muutes elektrolüüsiproduktide eraldamise ja kogumise lihtsamaks.

3. Juhtimissüsteem
Intelligentsed juhtimissüsteemid on seadmete ohutu töö tagamiseks üliolulised. Need suudavad reaalajas jälgida mitmesuguseid parameetreid, nagu temperatuur, rõhk, voolutihedus jne, ning tagasisidemehhanismi abil automaatselt töötingimusi reguleerida, et tagada kogu elektrolüüsiprotsessi parim võimalik olek. Lisaks on täiustatud juhtimissüsteemidel ka rikete diagnoosimise ja häirefunktsioonid, mis suudavad probleeme koheselt tuvastada ja lahendada, vältides suuremaid kadusid.