Доступный катализатор для производства водорода заменит платину
Фото:
Возобновляемая энергия

Доступный катализатор для производства водорода заменит платину

Водород, наиболее распространенный элемент во Вселенной, мог бы стать отличным топливом, не загрязняющим атмосферу. Но на Земле он чаще всего связан с другими элементами - например, образуя воду. И его приходится добывать. Ученые из США разработали для этого новый эффективный катализатор.

Исследование ученых из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) демонстрирует преимущества катализатора из молибден-фосфида. Испытания показали, что он работает лучше, чем платина, благородный и дорогой металл, который обычно используют для катализа. Кроме того, он вырабатывает водород в пять раз быстрее, чем другие неплатиновые катализаторы, сообщает Phys.org.

Но самое главное — он работает в морской воде. «Если вы можете производить водород из морской воды, у вас практически неограниченный запас энергии», — сказал Шао Юань, ведущий исследователь проекта.

Один из самых распространенных методов производства водорода — электролиз, для которого нужны электролиты, электричество и твердый катализатор. Этот процесс требует много энергии и дорогостоящих ресурсов вроде платины.

Другой, более доступный и чистый вариант — ферментация. К сожалению, процесс идет медленно, дает низкую выработку и требует дорогой очистки от побочных продуктов ферментации. В случае микробных электролизеров ток и бактерии разлагают органику и получается водород, но и тут требуется дорогая платина, а если заменить ее на неплатиновые катализаторы, выход продукта будет низким.

В прошлом ученые из США уже разработала гибридный дизайн микробного электролизера с повышенной производительностью, однако, принимая во внимание стоимость платины, цена на полученный водород была бы два доллара за килограмм.

Команда из PNNL предложила заменить платиновый катализатор на молибден-фосфидный. В ходе экспериментов было обнаружено, что при нейтральной кислотности он выделяет газообразный водород лучше, чем платина, и в пять раз быстрее, чем другие неплатиновые катализаторы.

В начале года другая команда ученых из США разработала катализатор из наночастиц с атомами рутения для электролиза щелочной воды. Для внедрения этой технологии не придется коренным образом менять технологический процесс.