Учени разработиха ултра-ефективен катализатор за разделяне на водата

Учени откриха нов начин да разделят водата на водород и кислород, който е евтин и ефективен. Постижението би могло да означава, че в бъдеще можем да произвеждаме изобилие от чист водород като „гориво“ за редица приложения.

Водородът е фантастичен източник на чиста енергия. Предизвикателството обаче е добиването му, което е доста ресурсоемко. Новоразработеният катализатор се справя с проблема с ефективността и практичността. Той се отличава с по-висока ефективност с по-ниска цена от съществуващите решения и може да работи 20 часа без прекъсване.

Според учените от Университета в Хюстън, които са разработили катализатора, той има отлични показатели по всички отношения: трайност, съхранение на енергия, разходи и ефективност.

„Водородът е най-чистият източник на първична енергия, който имаме на Земята“, казва един от учените от екипа – Пол Си Ви Чу. „Водата може да бъде най-изобилният източник на водород, ако човек може да отдели водорода от здравата му връзка с кислорода във водата, използвайки катализатор“.

За разделянето на водата на водород и кислород са необходими две реакции – по една за всеки елемент, обясняват още учените. Основният проблем е да се получи ефективен катализатор за кислородната част на „уравнението“. Тя е това, което сега изследователите са успели да „пробият“.

Катализаторът се състои от железен метафосфат и проводяща платформа от никелова „пяна“ – комбинация от материали, за които екипът казва, че е по-ефикасна и по-евтина от съществуващите решения. Тя е показала впечатляваща издръжливост по време на изпитанията, работейки повече от 20 часа и изпълнявайки 10 000 цикъла без затруднение.

Използването на новия метод означава, че водородът може да бъде „произвеждан“ без създаване на отпадъчен въглерод. Това е нещо, което съществуващите производствени методи засега не успяват да избегнат, подчертават учените.

Обичайно кислородните реакции разчитат на електрокалкализатори, които използват иридий, платина или рутений – благородни метали, които са трудни и скъпи за извличане. Експерти твърдят, че именно кислородните реакции са „тясното място“ в целия процес. Никелът обаче е изобилен и лесен за добиване. Металът формира основата на друг метод за разделяне на водата, открит миналата година, така че сега учените имат няколко възможности, които могат да изследват, за подобряване на производството на водород.

Действителното разделяне обикновено се захранва от електричество, което в оптималния вриант идва от слънчевата енергия. Засега като най-продуктивен подход се е доказало преобразуването слънчевата светлина в електроенергия и след това използването на електричеството, за да се освободи водородът.

Ако учените успеят да създадат надежден процес по новата технология, водородът ще може да захранва всичко наоколо – от домовете до автомобилите ни. Това ще е далеч по-добра възможност за околната среда, отколкото изгарянето на въглеводороди. Водородното „гориво“ произвежда само вода като „отпадък“ от изгарянето, което е едновременно полезно и в сщото време не-замърсяващо.

Констатациите на изследователите бяха публикувани в специализираното издание PNAS.

Коментари

Напиши коментар

E-mail адресът Ви няма да бъде публикуван




*