Зеленый водород, который производится путем расщепления воды с помощью электричества, считается одним из самых перспективных экологичных видов топлива. Ученые из Корейского исследовательского института стандартов и науки (KRISS) совершили важный шаг в этом направлении, создав новый катализатор, который делает производство зеленого водорода более эффективным и доступным.
Одна из главных проблем в производстве зеленого водорода — это использование дорогих и недолговечных материалов, таких как платина и иридий. Эти материалы применяются в системах электролиза воды, но их высокая стоимость и ограниченная долговечность мешают массовому внедрению технологии. Ученые из KRISS нашли решение этой проблемы.
Исследователи разработали катализатор на основе доступных металлов — молибдена, никеля и небольшого количества рутения. Чтобы защитить молибден от разрушения в щелочной среде, они добавили наночастицы рутения размером менее 3 нанометров. Эти частицы создают защитный слой, который значительно увеличивает срок службы катализатора.
Новый катализатор показал себя в четыре раза долговечнее и в шесть раз эффективнее, чем существующие коммерческие аналоги. Это огромный шаг вперед в повышении эффективности производства зеленого водорода.
Еще одно важное преимущество нового катализатора — его способность работать вместе с возобновляемыми источниками энергии. В сочетании с тандемными солнечными элементами (перовскит-кремний) он достиг рекордной эффективности преобразования солнечной энергии в водород — 22,8%. Это делает технологию еще более экологичной, так как позволяет напрямую использовать энергию солнца для производства водорода.
Одно из самых впечатляющих достижений — возможность использовать морскую воду вместо очищенной. "Сейчас для производства зеленого водорода нужна очищенная вода, но использование морской воды может значительно снизить затраты на опреснение", — объясняет доктор Сун Хва Парк, ведущий исследователь группы KRISS. Это открывает новые горизонты для массового производства водорода в прибрежных регионах.
Этот прорыв стал результатом совместной работы ученых из KRISS, Сеульского национального университета и Корейского института материаловедения. Их исследование было опубликовано в журнале Applied Catalysis B: Environmental and Energy, что подчеркивает важность этого открытия для мировой науки.
Разработка нового катализатора — это важный шаг на пути к зеленой водородной экономике. Благодаря повышению долговечности и снижению стоимости производства, технология становится ближе к коммерческому использованию. А возможность использовать морскую воду делает ее еще более привлекательной. В будущем зеленый водород может стать ключевым источником энергии, помогая человечеству справляться с глобальными энергетическими вызовами.
Это открытие не только приближает нас к эре чистой энергии, но и показывает, как наука может решать самые сложные проблемы, делая мир лучше и устойчивее. Зеленый водород — это не просто топливо будущего, это шаг к гармонии между технологиями и природой.