Открытие высокоэффективного катализатора облегчит переход на водородную энергетику

Водород мог бы стать идеальным топливом. Его можно использовать как для производства электричества в топливных элементах, так и сжигать для получения тепла – единственным побочным продуктом будет вода. А самое главное, он не выделяет углекислый газ, который является причиной климатических изменений.

Как и бензин, водород можно использовать для накопления энергии

Открытие высокоэффективного катализатора облегчит переход на водородную энергетикуОбычно водород получают путем расщепления воды при помощи электричества. Хотя запас воды фактически безграничен, необходимость использования платины или других дорогостоящих благородных металлов в устройствах для расщепления воды, является серьезным препятствием на пути к «водородной энергетике» будущего.

Благородные металлы способны сопротивляться окислению, и это понятие включает в себя несколько драгоценных металлов, в том числе платину, палладий, иридий и золото.

«Цель состоит в том, чтобы найти дешевую альтернативу платине и другим благородным металлам, для использования в реакции выделения водорода», - говорит Сун Цзинь (Song Jin), профессор Висконсинского университета в Мэдисоне (University of Wisconsin-Madison).

В интернет-версии журнала Nature Materials, исследовательская команда Цзиня сообщает о катализаторе для производства водорода, состоящем из распространенных элементов - фосфора и серы, а также из кобальта, стоимость которого в 1 000 раз меньше стоимости платины.

Катализатор снижает количество энергии, необходимое для начала химической реакции. По сообщению Цзиня, эффективность нового катализатора практически равна эффективности платины, и он, вероятно, обладает самым высоким каталитическим действием среди всех заявленных на сегодняшний день катализаторов на основе неблагородных металлов.

Успеху предшествовал длительный период исследований в лаборатории Цзиня. Команда сосредоточилась на использовании железного пирита - еще называемого «золото дураков» - и других недорогих распространенных материалов для преобразования энергии. Цзинь и его студенты – Мигель Кабан-Асеведо (Miguel Cabán-Acevedo) и Майкл Стоун (Michael Stone), открыли новый высокопроизводительный катализатор, заменив железо кобальтом, чтобы получить кобальт-пирит, и добавив фосфор.

Цзинь пояснил, что обычно, для расщепления воды на водород и кислород, используется электричество, но при этом существует повышенный интерес к использованию для этой цели непосредственно солнечного света.

Открытие высокоэффективного катализатора облегчит переход на водородную энергетикуПо его словам, новый катализатор может работать и с солнечной энергией: «Мы продемонстрировали экспериментальное устройство, использующее кобальтовый катализатор и солнечную энергию для производства водорода. Это устройство имеет наивысшую подтвержденную эффективность среди систем, использующих недорогие катализаторы и материалы для получения водорода при помощи солнечного света».

"Многие исследователи стремятся найти дешевую замену платине", - говорит Цзинь. - "Наш катализатор настолько превзошел аналоги и настолько близок по характеристикам к платине, что мы немедленно обратились в Исследовательский фонд выпускников Висконсинского университета (Wisconsin Alumni Research Foundation) с просьбой зарегистрировать предварительный патент, и уже через две недели они это сделали".

Цзинь признает, что катализатор был испытан только в лабораторных условиях, и по нему остается много вопросов: «Нужно оценивать стоимость катализатора относительно всей системы. Всегда есть место компромиссу: если вы хотите создать самый лучший электролизер, вам все равно придется использовать платину. Если вы можете позволить себе немного потерять в эффективности, и вас больше заботит стоимость и возможность увеличения масштаба проекта, можно использовать новый кобальтовый катализатор».

«Для оказания влияния на климат, стратегия по замене значительной части минерального топлива на возобновляемую солнечную энергию должна применяться в большом масштабе», - считает Цзинь. – «Если мы хотим серьезно повлиять на проблему глобального потепления, нужно мыслить по-крупному. Мы можем получать водород при помощи электричества или непосредственно при помощи солнечного света, но нам понадобятся целые квадратные километры устройств, выделяющих водород. И в мире может не оказаться достаточного количества платины, чтобы их построить».

A PHP Error was encountered

Severity: Notice

Message: Undefined offset: 1

Filename: main/v_footer.php

Line Number: 25

Backtrace:

File: /home/infoption.ru/www/infoption.ru/application/views/main/v_footer.php
Line: 25
Function: _error_handler

File: /home/infoption.ru/www/infoption.ru/application/controllers/Base.php
Line: 38
Function: view

File: /home/infoption.ru/www/infoption.ru/application/controllers/Blog.php
Line: 229
Function: render_single

File: /home/infoption.ru/www/infoption.ru/index.php
Line: 300
Function: require_once