Kategóriák Tech

Egy sokkal olcsóbb katalizátorral is hidrogénné bontható a víz

Az Egyesült Államok Energetikai Hivatalához tartozó SLAC Nemzeti Gyorsító Laboratórium és a Stanford Egyetem demonstrálták, hogy egy olcsó katalizátor segítségével is képesek, egyből a felhasználás helyének kemény körülményei között hidrogénné bontani a vizet.

A polimer elektrolit membránon (PEM) alapuló hidrogén termelés, amíg alternatívát jelent a megújuló energia tárolására – hidrogén formájában – eddig a hozzá szükséges drága fém katalizátorok miatt nem terjedt el. Most viszont a kutatós megoldást találtak erre a problémára.

A hidrogén egy iparilag igen jelentős gáz, amit tüzelőanyagként és például műtrágyák gyártásához is felhasználhatnak. A hidrogén másik nagy előnye, hogy elégetésekor nem szabadul fel káros anyag, így a megújuló technológiák nagyobb figyelmet fordítanak rá.

Ezek ellenére viszont az árak miatt ma még a felhasznált hidrogén jelentős része fosszilis tüzelőanyagokból származik, ami káros anyag kibocsátással jár.

A mostani kutatás nem az első, ami alternatív olcsóbb katalizátort keres a PEM rendszerekhez. És amíg több laboratóriumi körülmények között több sikert is elértek, addig a mostani tanulmány az első, ami kereskedelmi forgalomban lévő elektrolizáló berendezésekkel is magas hatásfokot ért el.

Az elektrolízis az akkumulátorokhoz képest ellentétesen működik; ahelyett hogy elektromosságot generálna egy kémiai folyamattal, elektromosság felhasználásával a jelen esetben hidrogénné és oxigénné bontja a vizet. A hidrogén és az oxigén előállítása két különálló elektródán történik különböző fém katalizátorokkal.

Most a kutatók lecserélték a hidrogént termelő oldat platina katalizátorát egy kobalt-foszfid nanorészecskékkel bevont szén rúdra. Az új katalizátor a kísérlet 1700 órája alatt végig megfelelően működött. Mindez arra utal, hogy a folyamat eléggé ellenálló ahhoz, hogy hétköznapi körülmények között – ingadozó hőmérséklet, nyomás és páratartalom – is felhasználható legyen.

A kutatók természetesen először szintén csak laboratóriumi méretekben vizsgálták a katalizátor működését. Viszont a sikereik után ipari szintre emelték a katalizátorral bevont felület nagyságát és a korábbi erősen kontrollált környezetnél egy sokkal változékonyabb körülmények mellett tesztelték.

Mindehhez elengedhetetlenen fontosságú volt, hogy a kobalt-foszfid katalizátor előállítását nagy méretekben is megfelelő pontossággal – egyenletes bevonás – el tudják végezni.

Érdekesség, hogy a kutatók munkáját az Amerikai Védelmi Hivatal is támogatta, annak reményéében, hogy az elektrolizáló cella oxigéntermelő képességét tengeralattjáróknál is fel tudják használni, viszont a hidrogén termelő képességben szintén hatalmas lehetőség van a gáz széleskörű felhasználása révén.

A kutatók szerint az tényleges ipari felhasználás előtt még további optimalizációra és a katalizátor előállításához használt folyamat felnagyítására lesz szükség. Hogyha mindez megvan akkor egy olcsó és megbízható PEM rendszert kaphatunk, aminek ára független az értékes fémek piaci árának erős kilengéseitől is.

Forrás: nature.com

Megosztás

Legutóbbi tartalom

A ketamin megoldást jelenthet a túlzott alkoholfogyasztásra

Egy új kísérleti tanulmány szerint egy egyszeri ketamin kezeléssel lényegesen lecsökkenthető a rendszeresen fogyasztók alkohol mennyisége. A vizsgálat során az…

2019-12-07

Hatalmas pusztítást okozhatott volna a Anak Krakatoa keltette cunami

Egy új kutatás szerint az Anak Krakatoa vulkán 2018-as kitörése keltette több mint 100 méteres hullámok hatalmas pusztítást eredményezhettek volna,…

2019-12-07

Gombák segítik az új gyógyszerek felfedezését

Több tízezer gomba által létrehozott vegyületek alkotta hatalmas adatbázis segítheti az új gyógyszerek felfedezését. A Hubrecht Intézet kutatói a Westerdijk…

2019-12-07

Az emberek együtt fejlődtek az immunrendszeri betegségekkel

A halálos fertőzések elleni védő egyes mutációk fogékonnyá tesznek bennünket bizonyos gyulladásos és autoimmun betegségekre - mint a Crohn-betegség. A…

2019-12-07

Elkészültek az első mesterséges neuronok, melyek forradalmasíthatják a krónikus betegségek kezelését

Most először sikerült egy szilícium alapú chippel a valódiakkal megegyezően működő mesterséges neuronokat létrehozni. Az eredményeznek hatalmas jelentősége lehet több…

2019-12-07

Szén-dioxid diétára neveltek baktériumokat laboratóriumi környezetben

Több hónap leforgása alatt izraeli kutatók létrehoztak egy olyan Escherichia coli fajtát, ami a szerves vegyületek helyett szén-dioxidból nyeri ki…

2019-12-07

Ez a weboldal cookie-kat használ.

Elolvasom