Niedrogi katalizator do wytwarzania wodoru z wody morskiej

Naukowcy z Uniwersytetu w Houston poinformowali, że udało im się skonstruować nowy typ katalizatora wspomagającego proces elektrolizy wody morskiej na tlen i wodór. Ważne w tych doniesieniach jest to, że urządzenie wykorzystuje stosunkowo tanie materiały - azotki metali nieszlachetnych, potrzebując jednocześnie relatywnie niskiego napięcia prądu elektrycznego i w dodatku działa na wodzie zasolonej wodzie morskiej. Osiągnięcie zostało opisane w „Nature Communications”.

Zhifeng Ren, dyrektor Teksańskiego Centrum Nadprzewodnictwa w UH, współautor pracy, zauważa w publikacji, że główną barierą rozwoju tej technologii jest brak katalizatora, który może skutecznie rozdzielać wodę morską w celu wytwarzania wodoru bez uwalniania jonów sodu, chloru, wapnia i innych składników wody morskiej, które mogą osadzać się na katalizatorze i czynić go nieaktywnym. Problemem jest zwłaszcza chlor. Aby sprostać temu wyzwaniom, naukowcy zaprojektowali i zsyntetyzowali trójwymiarowy katalizator reakcji, wykorzystujący azotek metalu przejściowego, z nanocząsteczkami wykonanymi ze związku azotku niklu-żelaza i nano-prętów z azotku molibdenu na porowatej piance niklowej.

Katalizatory zostały wbudowane w dwuelektrodowy elektrolizer alkaliczny, który może być zasilany ciepłem odpadowym przez urządzenie termoelektryczne lub baterię AA. Napięcia ogniw przy produkcji prądu o gęstości 100 miliamperów na centymetr kwadratowy wahały się od 1,564 V do 1,581 V. To ważne, bo do produkcji wodoru wymagane jest napięcie co najmniej 1,23 V, natomiast szkodliwe jony chloru są produkowane przy napięciu 1,73 V, co oznacza, że urządzenie musi „zmieścić się” z napięciem roboczym w tym stosunkowo wąskim przedziale.

Źródło: phys.org

Mirosław Usidus