„ტრადიციულ ენერგეტიკაზე დაყრდნობილი ტექნიკური პროგრესი აძლევს რა ადამიანს მრავალ სიკეთეს, პარალელურად უარყოფითად მოქმედებს გარემოზე. რის შედეგადაც მიმდინარეობს გლობალურ-კლიმატური ცვლილება. ტემპერატურა დედამიწაზე უახლოესი ათწლეულების განმავლობაში გაიზრდება. შეიძლება, ეს მხოლოდ ორი გრადუსი ან ცოტა მეტი იყოს, მაგრამ რეალურად ძალიან დიდ ცვლილებებს გამოიწვევს ბუნებაში მიმდინარე პროცესებში. ამიტომ საკითხი ახალი არატრადიციული ენერგიის წყაროს ძიებისა წარმოადგენს მნიშვნელოვან ამოცანას, როგორც ენერგეტიკული მრეწველობის, ისე საყოფაცხოვრებო სექტორისთვის. დღეისათვის „განახლებადი ენერგეტიკული ტექნოლოგიები'', როგორიცაა – მზის, ქარის, წყალბადის, ჰიდროელექტრო ენერგია, ბიომასა და ბიოლოგიური საწვავი ტრანსპორტისთვის, ფართოდ ინერგება ადამიანის საქმიანობის მრავალ სფეროში.

ალტერნატიული ენერგიის წყაროებს შორის განსაკუთრებული მნიშვნელობა ენიჭება წყლბადის ენერგეტიკას, რომელმაც ახლო მომავალში შესაძლოა გადაჭრას მსოფლიოში დიდი ქალაქების უმწვავესი ეკოლოგიური პრობლემა – გარემოს, პირველ რიგში კი, საჰაერო აუზის დაბინძურების კუთხით.
ამრიგად, წყალბადის მისაღებად ნედლეულის წყაროების ძიება და სათანადო ნედლეულიდან წყალბადის ან ელექტროენერგიის მიღება წარმოადგენს აქტუალურ ამოცანას“. – აცხადებს თსუ მეცნიერი, ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა დოქტორი, რ.აგლაძის არაორგანული ქიმიისა და ელექტროქიმიის ინსტიტუტის რ.დოღონაძის სახ. თეორიულ კვლევათა ლაბორატორიის გამგე, თამაზ მარსაგიშვილი. სწორედ ამიტომ, განახლებად ენერგიაზე მუშაობა ლაბორატორიის კვლევების ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი მიმართულებაა.

მეცნიერის განმარტავს, რომ, წყალბადის ენერგეტიკაზე გადასვლის არსებით პირობას წარმოადგენს საიმედო, ეკონომიური და ეკოლოგიური საწვავი ელემენტების შექმნა, რომლებიც მუშაობენ წყალბადზე ან წყალბადის შემცველ ნედლეულზე. წყალბადშემცველ ნედლეულებს შორის, რომლებიც შეიძლება გამოვიყენოთ საწვავ ელემენტში, განსაკუთრებულ ყურადღებას იპყრობს გოგირდწყალბადი. ამ მხრივ, შავი ზღვა წარმოადგენს მეცნიერების ყურადღების ობიექტს, რადგან მისი სიღრმისეული წყლები დიდი რაოდენობით შეიცავს გოგირდწყალბადს, ჰიდროსულფიდისა და სულფიდის იონებს (სხვადასხვა შეფასებით 4.6-80 მილიარდი ტონა). მათი წარმოშობის წყაროებია ზღვის ფსკერზე არსებული ვულკანებიდან და გეოლოგიური ბზარებიდან ამოფრქვეული გაზები, მდინარეების მიერ ჩამოტანილი ორგანული ნივთიერებები და მიკროორგანიზმების ხრწნის პროდუქტები.

მისი თქმით, ზღვის წყლიდან და ფსკერიდან სასარგებლო კომპონენტების (მაგალითად: H2S, K+, Mn, NH4+, CH4 და სხვა) ამოღება-გამოყენებას დიდი მნიშვნელობა ენიჭება, როგორც ზღვის წყლის ეკოლოგიური პრობლემის გადასაჭრელად (ატმოსფეროში სათბურის გაზების ემისიების შესამცირებლად), ასევე არატრადიციული ენერგიის წყაროს მისაღებად. ამიტომ შავ ზღვაში არსებული მძიმე ეკოლოგიური პრობლემის გამოსწორება თანამედროვეობის უმნიშვნელოვანესი ამოცანაა. მით უმეტეს, რომ შავი ზღვა წარმოადგენს არა მხოლოდ სერიოზულ ეკოლოგიურ პრობლემას, არამედ ის შეიძლება წყალბადის ენერგიის პოტენციურ წყაროდაც იქცეს (გათვლებისა და კვლევების შედეგად დადგენილ იქნა, რომ გოგირდწყალბადის გადამუშავებით ყოველწლიურად მივიღებთ 100 მილიარდამდე კილოვატსაათ ელექტროენერგიას). მნიშვნელოვანია ის ფაქტი, რომ გოგირდწყალბადი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სათბობ-ენერგეტიკული მიზნებით, ნავთობქიმიურ სინთეზში და მინერალური სასუქების წარმოებაში, რაც განაპირობებს შავი ზღვის სიღრმისეულ წყლებსა და მსოფლიო ოკეანეში გოგირდწყალბადის რაოდენობისა და შესაბამისად ეკოლოგიური კატასტროფის რისკის შემცირებას.

„განახლებადი ენერგორესურსები უსაფრთხო ენერგომომარაგების გაუმჯობესების მნიშვნელოვან გარანტიებს იძლევა და ამცირებს ფასების ცვლილებას. ენერგიის ეს წყარო ასევე ამცირებს ჰაერის დაბინძურებას და გამოყენებული ბუნებრივი აირის რაოდენობას. გარდა ამისა, ხელს უწყობს განვითარებულ ქვეყნებში სოციალ-ეკონომიკური მდგომარეობის გაუმჯობესებას, ისევე როგორც უზრუნველყოფს განვითარებად ქვეყნებში ელექტროენერგიაზე მოთხოვნის დაკმაყოფილებას. ყველა ზემოხსენებულ ფაქტორთა მთლიანი ეფექტი განაპირობებს განახლებადი ენერგორესურსების ათვისება-გამოყენებასთან დაკავშირებული პროექტების მხარდაჭერის საფუძველს, რაც გამოხატულია კიდეც ამ მიმართულებით განვითარებული ქვეყნების მიერ წარმოებულ პოლიტიკაში“, – ამბობს თამაზ მარსაგიშვილი. სწორედ ამიტომ, ზემოაღნიშნულ პრობლემასთან დაკავშირებით, საერთაშორისო საგრანტო პროექტის BS-ERA.NET („შავი ზღვის რეგიონში მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სფეროში კავშირების დამყარება“) 09/17 – „შავი ზღვის წყლიდან წყალბადის მიღება სულფიდური საწვავი ელემენტის გამოყენებით“ ფარგლებში რ. აგლაძის არაორგანული ქიმიისა და ელექტროქიმიის ინსტიტუტის რ. დოღონაძის სახ. თეორიულ კვლევათა ლაბორატორიაში (მეცნიერთა ჯგუფის- თ.მარსაგიშვილი, გ.ტატიშვილი, ნ.ანანიაშვილი, მ.მაჭავარიანი, მ.კიკაბიძე, ჯ.მეტრეველი, ე.ცხაკაია, რ.ხოსიტაშვილი მონაწილეობით), უცხოელ პარტნიორებთან (ბულგარეთი, რუმინეთი) ერთად საინტერესო კვლევები ჩატარდა.

ზოგადად, გოგირდწყალბადის მოსაცილებლად, ძალიან ბევრი პროცესი (ადსორბციის, შთანთქმის, კლაუსის პროცესი) იქნა შემუშავებული მაგრამ მისი ერთჯერადი დამუშავებები საჭიროებს დიდ ხარჯებს, ამასთან, რადგან საბოლოო პროდუქტებს აქვთ დაბალი კომერციული ღირებულება, დიდია მოთხოვნა უფრო ეკონომიური და ეკოლოგიური მეთოდების შემუშავებაზე. ეს პირობა მნიშვნელოვანია გოგირდწყალბადიდან წყალბადის მისაღებად საწვავ ელემენტებში.

ბოლო ათწლეულის განმავლობაში შემოთავაზებულმა სუფთა გოგირდწყალბადზე მომუშავე საწვავმა ელემენტებმა მზარდი ინტერესი ჰპოვეს გოგირდწყალბადის ეფექტიანი მოცილებისა და განახლებადი ენერგიის წყაროს მიღების თვალსაზრისით, მაგრამ გოგირდწყალბადის მიღების სტადია არსებითად ართულებს და აძვირებს მთლიან პროცესს.

გოგირდწყალბადის საწვავ ნედლეულად გამოყენების მიმართულებით მრავალი კვლევაა ჩატარებული, მაგრამ ყველა განხილულ სამუშაოში აირადი გოგირდწყალბადის დაჟანგვას ახდენენ ძვირადღირებული კატალიზატორებისა და კომპოზიციური მასალების გამოყენებით, მაღალ ტემპერატურაზე (800-1000C°), რაც წარმოებისათვის კომერციული თვალსაზრისით არ არის მომგებიანი. შავ ზღვაში H2S გვაქვს წყალში გახსნილი სახით, ხოლო ლიტერატურაში არ არსებობს პუბლიკაციები საწვავი ელემენტის შესახებ, რომელიც მუშაობს წყალში გახსნილ გოგირდწყალბადზე. ჩვენი სამუშაოს მიზანს წაროადგენდა შეგვექმნა ისეთი საწვავი ელემენტი, რომელიც იმუშავებდა ზემოაღნიშნულ ნედლეულზე.

ამ ტექნოლოგიის კიდევ ერთი უპირატესობა მდგომარეობს იმაში, რომ ის უარყოფით გავლენას არ ახდენს გარემოზე. ამ დროს არ ხდება არანაირი ზემოქმედება ზღვის წყალზე, არ იცვლება მისი მარილიანობა, მჟავიანობა, არ ხდება ბალანსის დარღვევა და არ წარმოიქმნება ნარჩენები. ამიტომ შემოთავაზებული კვლევები მნიშვნელოვანია, როგორც სამეცნიერო, ტექნოლოგიური, ინოვაციური, ასევე ეკონომიკური, ეკოლოგიური და სოციალური თვალსაზრისით.

პროექტის ფარგლებში, გოგირდ-წყალბადით წყლის გასამდიდრებლად შესწავლილ იქნა ადგილობრივი წარმოშობის ბუნებრივ და მოდიფიცირებულ ცეოლითებზე და სინთეზურ კათიონიტზე სულფიდ-იონის ჩაჭერის შესაძლებლობა. დადგენილია, რომ ზემოთ აღნიშნული მასალები მაღალი ადსორბციული ტევადობით ხასიათდებიან. ისინი შეიძლება გამოყენებულ იქნან, როგორც გოგირდწყალბადის ადსორბენტები ბუნებრივი გოგირდშემცველი წყლებიდან. განხილულია არაადიაბატური იონ-გაცვლითი პროცესები ცეოლიტების არხებში. ჩატარებულია სიჩქარის კონსტანტის გათვლები იონ-გაცვლითი პროცესისთვის ფოროვანი მასალების არხებში, რომლის დროსაც ერთი ადსორბირებული ნაწილაკი იცვლება მეორით. მიღებულია ანალიზური გამოსახულებები პროცესის მახასიათებელი პარამეტრებისათვის, როგორიცაა გარემოს რეორგანიზაციის ენერგია, გადასვლის ალბათობა, პროცესის სიჩქარის კონსტანტა. შეიქმნა საწვავი ელემენტის ლაბორატორული და მსხვილი ლაბორატორული მოდელები. ექსპერიმენტული კვლევების შედეგად შერჩეულ იქნა იაფი, გოგირდწყალბადისა და მისი დაჟანგვის პროდუქტების მიმართ მედეგი საელექტროდე მასალა (რომელიც ელექტროდის ფუნქციის გარდა ასრულებს კატალიზატორის როლსაც) და ანიონური მემბრანა, რომელთა გამოყენებით დადგენილ იქნა, გოგირდწყალბადიდან ელექტრომამოძრავებელი ძალის წარმოქმნა საწვავ ელემენტში სულფიდის ჟანგბადით კატალიზური დაჟანგვისას. რომელიც შემდგომში შესაძლებელია გამოყენებულ იქნას უნახშირბადო ენერგიის საწარმოებლად წყალბადის სახით.

როგორც კვლევის ხელმძღვანელი აცხადებს, მიღებული შედეგები აპრობირებულია შავი ზღვის აკვატორიის სიღრმისეულ წყალზე ბულგარელ და რუმინელ კოლეგებთან ერთად, უშუალოდ ბულგარეთის მეცნიერებათა აკადემიის ოკეანოლოგიის ინსტიტუტის სამეცნიერო-კვლევით ხომალდზე “ АКАДЕМИК“, რასაც მიეძღვნა რამდენიმე სტატია ბულგარულ პრესაში. ექსპედიციის მიზანი იყო, რეალურ პირობებში გამსხვილებული ლაბორატორიული კვლევების ჩატარება და დანადგარის მუშაობის ხანგრძლივობის განსაზღვრა. მიღებული იყო ემძ სხვადასხვა სიღრმიდან ამოღებული გოგირდწყალბადის შემცველი შავი ზღვის წყლებიდან თბურ ელემენტში.

ამდენად, დღეს ალტერნატიული, ეკოლოგიურად სუფთა ენერგიის წყაროების ძიება წარმოადგენს XXI საუკუნის ენერგეტიკის უმნივნელოვანეს, აქტუალურ და პერსპექტიულ პრობლემას, რაც გააუმჯობესებს არა მარტო ქვეყნის ეკონომიკას, არამედ მოგვცემს ენერგიის ახალ, უსაფრთხო წყაროს.

აღნიშნულ კვლევებზე გამოქვეყნებულია სტატიები საერთაშორისო და ადგილობრივ გამოცემებში და წარდგენილია პატენტი.