Прорыв открывает дверь к более доступному чистому водороду

Aug 04, 2023

Исследователи из Университета Умео совершили прорыв, который может сделать водород – чистое топливо, не содержащее CO2, – более доступным. Они разработали новый метод, который улучшает производство газообразного водорода из воды и электричества.

Производство водорода посредством электролиза воды на протонообменной мембране (ПЭМ) рассматривается как многообещающее решение из-за получения сверхчистого водорода, высоких плотностей тока, высокой эффективности, быстрого реагирования и небольших размеров. Однако его применение ограничено значительным растворением электрокатализатора, наблюдаемым на аноде во время реакции выделения кислорода (ОРВ).

На сегодняшний день наиболее эффективные электрокатализаторы основаны на благородных металлах, таких как платина, рутений и иридий. Однако они дороги и ограничены в поставках, а оксиды рутения и иридия также имеют тенденцию со временем разрушаться. Итак, если ожидается, что технология PEM будет способствовать переходу к устойчивому обществу, нам сначала необходимо решить проблему сильной деградации электрокатализаторов.

«Распад благородных металлов, явление, известное как «растворение металла», снижает эффективность производства водорода. Это проблема, которую необходимо решить, чтобы мы могли в полной мере воспользоваться преимуществами технологии PEM», — говорит доцент Эдуардо Грасиа.

Исследовательская группа Университета Умео говорит, что мы можем решить эту проблему, заключив высокоактивный, но дорогой металл в стабильный, но неактивный «остров». Исследователи разработали новый защитный каркас, который может сохранять стабильность благородных металлов даже в тяжелых условиях.

Защитный каркас изготовлен из смеси оксидов олова, сурьмы, молибдена и вольфрама (Sn-Sb-Mo-W). Доказано, что смесь достаточно прочная, чтобы защитить не только благородные металлы, но и другие компоненты системы от разрушения во время процесса.

Выводы команды могут сделать технологию PEM более доступной и эффективной для крупномасштабного возобновляемого производства водорода, гарантируя, что благородные металлы прослужат дольше. Это представляет собой ключевой шаг на пути к тому, чтобы наш переход к более устойчивому обществу стал реальностью.

Ссылка на журнал: