Лента TH Новости Альтернативная энергетика


Ученые продолжают успешно добывать топливо из воды

∴ 150

Химики Университета Райс создали катализатор на основе специального графена, который разделяет воду на водород и кислород. Ученые утверждают, что недорогой материал это дешевый компонент в создании водорода для использования в будущих топливных элементах.

710

Легко создаваемый в производственных масштабах материал, разработанный лабораторией Райс, в частности химиком Джеймсом Тором, предлагает надежный и эффективный способ хранения химической энергии. Испытания показали, что тонкий катализатор образует большие скопления кислорода и водорода с обеих сторон одновременно.

В настоящее время водород производится путем преобразования природного газа в смесь двуокиси углерода и газообразного водорода. Итак, для каждых двух молекул водорода образуется молекула углекислого газа, что делает этот традиционный процесс источником выброса парниковых газов. Но если разделить воду на водород и кислород, используя каталитическую систему и электроэнергию, вырабатываемую ветровой или солнечной энергией, то выделяемый водород полностью возобновляется. Когда он используется в топливном элементе, он возвращается обратно в воду без каких-либо других выбросов. И топливные элементы часто вдвое эффективнее двигателей внутреннего сгорания, что еще больше экономит энергию.Джеймс Тор, глава исследования.

Катализатором является универсальный лазерный графен (LIG), который был разработан в лаборатории в 2014 году. LIG получают путем обработки поверхности листа полиимида, недорогой пластмассы, с помощью лазера. Вместо плоского листа гексагональных атомов углерода, LIG представляет собой пену из графеновых листов с химически активными краями, открытыми для воздуха.

Сам LIG является инертным, поэтому превращение его в разделитель воды включает еще несколько шагов. Во-первых, лаборатория пропитала сторону пластика, предназначенного для вытягивания водорода из воды, частицами платины. Затем ученые использовали лазер для нагрева поверхности и создания LIG. Материал использует только четверть от всего объема платины, используемой в коммерческих катализаторах, сказал Джибо Чжан, студент-выпускник Райса и соавтор исследования.

Другая сторона, для развития кислорода, была сначала превращена в LIG, а затем усилена никелем и железом посредством электрохимического осаждения. Обе стороны продемонстрировали низкие начальные потенциалы (напряжение, необходимое для начала реакции) и высокую производительность более 1000 циклов.

По словам ученых, полученный материал может стать основой для эффективных энергетических платформ.

Филипп Дончев