Водородное топливо, полученное из моря, могло бы быть отличной альтернативой ископаемому топливу, но потенциальный источник энергии был ограничен техническими проблемами, в том числе тем, как его практически добыть.
Американские ученые впервые создали наноразмерный материал, способный продуктивно расщеплять морскую воду на кислород и экологически чистое топливо — водород. Такой процесс известен как электролиз, и до сих пор его эффективное выполнение было сложной задачей. Стабильный и долговечный наноразмерный материал для катализатора реакции, разработанный командой UCF, описан в этом месяце в журнале Advanced Materials.
«Эта разработка откроет новое окно для эффективного производства чистого водородного топлива из морской воды», — говорит Ян Ян, доцент Технологического центра UCF NanoScience и соавтор исследования.
По данным Министерства энергетики США, водород — это форма возобновляемой энергии, которая, если ее сделать дешевле и проще в производстве, может сыграть важную роль в борьбе с изменением климата. По словам Янга, водород можно преобразовать в электричество для использования в технологии топливных элементов, которые производят воду в качестве продукта и создают общий устойчивый энергетический цикл.
Как это устроено
Исследователи разработали тонкопленочный материал с наноструктурами на поверхности из селенида никеля с добавлением или «легированным» железом и люминофором. Эта комбинация обеспечивает высокую производительность и стабильность, которые необходимы для электролиза в промышленных масштабах, но этого было трудно достичь из-за проблем, таких как конкурирующие реакции внутри системы, которые угрожают эффективности.
По словам Янга, новый материал уравновешивает конкурирующие реакции, обеспечивая при этом низкую стоимость и высокие характеристики.
Используя свою конструкцию, исследователи достигли высокой эффективности и долговременной стабильности более 200 часов.
«Производительность электролиза морской воды, достигаемая с помощью пленки с двойным легированием, намного превосходит характеристики самых последних описанных современных катализаторов электролиза и отвечает строгим требованиям, необходимым для практического применения в промышленности», — говорит Ян.
Исследователь говорит, что команда будет продолжать работу над повышением электрического КПД разработанных ими материалов. Они также ищут возможности и финансирование, чтобы ускорить и помочь коммерциализировать свою работу.
