Исследователи из Университета штата Вашингтон (WSU) открыли способ, позволяющий более эффективно генерировать водород из воды, что может стать одним из важнейших решений для обеспечения жизнеспособной и широкомасштабной системы производства чистой энергии.
Используя относительно недорогие металлы – никель и железо – ученые разработали очень простую технологию создания большого количества высококачественного катализатора, необходимого для химической реакции расщепления воды. Их метод был описан в февральском выпуске журнала Nano Energy.
Эффективные способы преобразования и хранения энергии являются ключевыми направлениями для приложений на чистой энергии. Острая необходимость в них возникает из-за того, что солнечные и ветряные электростанции не способны генерировать энергию в круглосуточном режиме. Одной из наиболее перспективных идей для хранения возобновляемой энергии является использование избыточного электричества для расщепления воды на кислород и водород. Помимо множества применений в промышленности, полученный водород может также питать автомобили, дроны, поезда и другую технику на топливных элементах.
Однако процессы электролиза воды не получили распространения в крупномасштабных производствах, поскольку для их проведения требовались дорогостоящие катализаторы из редких металлов – чаще всего платины или рутения. Есть и ряд других методов расщепления воды, но одни требуют слишком много энергии, а другие используют нестабильные каталитические материалы.
В своей работе исследователи во главе с профессором Юэ Линь задействовали два доступных и дешевых элемента для создания пористой нанопены, которая работала лучше, чем большинство применяемых в настоящее время катализаторов, в том числе из драгоценных металлов.
Созданный ими катализатор получил внешний вид, напоминающий крошечную губку. Благодаря уникальной атомной структуре и множеству открытых поверхностей нанопена способна катализировать нужную реакцию с меньшей энергией, чем используемые ранее аналоги. Кроме того, новый материал показал очень небольшую потерю активности в течение 12-часового теста на стабильность.
Проект WSU был осуществлен в сотрудничестве с исследователями из Аргонской национальной лаборатории и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории. После успешных лабораторных тестов ученые ищут дополнительную поддержку для проведения более широкомасштабных испытаний.
Источник: ecotechnica.com.ua
