Что изменилось в производстве водорода
Южнокорейские исследователи предложили решение давней проблемы: катализаторы, используемые для получения экологически чистого водорода, слишком быстро теряют свои свойства. Секрет в том, чтобы упорядочить атомы платины и никеля на кристаллическом уровне. Это позволяет предотвратить вымывание никеля — процесс, который раньше приводил к падению эффективности.
Во время расщепления воды никель из сплава постепенно растворяется, и оборудование начинает работать хуже. Чтобы исправить это, авторы изменили структуру материала с помощью термической обработки в азотной среде. В обычных катализаторах атомы перемешаны хаотично, из-за чего никель уходит в щелочной раствор ионным путём. Новый подход сводит такие потери к минимуму: традиционный хаотичный материал терял больше половины никеля, а обновлённый — лишь незначительную часть.
Для контекста: «зелёным» водородом называют водород, полученный электролизом с использованием возобновляемой энергии. Устойчивость катализаторов здесь критична, ведь от неё зависит экономическая целесообразность таких установок.
Испытания и результаты
Технологию проверили в крупном лабораторном стеке площадью 64 см². За 3000 часов непрерывной работы, то есть примерно за четыре месяца нагрузки, производительность снизилась менее чем на 2%. Руководитель проекта Сун Мук Чой отметил:
«Ценность этой работы в том, что мы с помощью вычислительных методов объяснили, как упорядочивание атомов подавляет вымывание никеля, и экспериментально подтвердили механизм при длительной эксплуатации в стеке, значимом для коммерческого применения». Сун Мук Чой
Такая разработка способна заметно повысить эффективность «зелёного» водорода и ускорить переход на возобновляемые источники энергии. Снижение потерь никеля означает не только экономию материалов, но и рост общей производительности систем, что может помочь шире внедрять водородные технологии в промышленность и энергетику.
Совсем недавно учёные из США представили инновационный материал, который способен преобразовывать солнечную энергию в перекись водорода. Это открытие подчеркивает растущий интерес к новым технологиям получения водорода, что может дополнительно усилить позиции «зелёного» водорода как экологически чистого источника энергии. Разработка южнокорейских исследователей в области катализаторов становится важным шагом в этой области, так как она решает проблемы, связанные с экономической целесообразностью.